риложение 1Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет –
УПИ»
РЕФЕРАТ
На тему:
«Монолитное строительство»
2007
Оглавление
Введение………………………………………………………………3
Основная часть……………………………………………………..4
Заключение…………………………………………………………11
Список литературы………………………………………………..12
Приложения…………………………………………………………13
Введение
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.
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 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
nashaucheba.ru
СОДЕРЖАНИЕ.
Введение.
6.1. Арматурные работы.
6.2.Опалубочные работы.
Заключение.
Список используемых источников литературы.
ВВЕДЕНИЕ.
В строительстве жилых многоэтажных зданий в прошлые годы сложились свои стереотипы - это преимущественное использование сборного железобетона. В ближайшие годы, в современных условиях, практически единственная возможность роста объемов жилищного строительства в России может быть достигнута за счёт монолитного строительства. Сегодня очевидно, что в настоящее время альтернативы монолитному строительству нет, как с точки зрения стоимости, так и возможных объёмно-планировочных решений.
Монолитный бетон широко используется в строительстве, и даже в период бурного развития сборного железобетона объемы его ежегодного применения измерялись сотнями миллионов кубометров в год. В перспективе монолитное строительство останется одним из основных направлений.
Монолитное строительство имеет ряд существенных преимуществ по сравнению со сборными конструкциями. Так, затраты на производственную базу монолитного железобетона на 40-45% меньше, на 1-20% сокращается расход металла. По сравнению с кирпичными зданиями затраты труда на 25-30% меньше, а продолжительность строительства сокращается на 10%. Монолитный бетон удобен ещё и тем, что из него можно возводить конструкции любой конфигурации с широким спектром архитектурно-планировочных решений. Здания из монолитного бетона более надёжны и долговечны при сейсмических и других неблагоприятных природных воздействиях.
В связи с этим и, учитывая тенденции, свидетельствующие о дальнейшем увеличении области применения монолитного бетона и железобетона как наиболее массового конструкционного материала, отвечающего современным требованиям и критериям перспективности технических и технологических решений, особую актуальность приобретает интенсификация технологических процессов монолитного строительства, способствующая сокращению сроков возведения объектов.
Решение задач интенсификации процессов непосредственно связано с созданием способов и технических средств нового поколения, принципиально отличающихся от традиционно применяемых и изменяющих технологию, обеспечивающих надежность и эффективность, ресурсосбережение и сокращение затрат при бетонировании.
Эффективность монолитного строительства во многом определяется применяемой технологией возведения несущих конструкций из монолитного бетона и методами ускорения его твердения.
1. МОНОЛИТНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО.
В несколько упрощенном виде технологию монолитного домостроения можно представить следующим образом: в специальные формы-опалубки, повторяющие контуры будущего конструктивного элемента (стены, колонны и т. д.) устанавливают арматуру и заливают бетон (рис. 1).
Рис.1. Пример устройства опалубки.
Когда он затвердевает, элементы опалубки демонтируют и переносят выше - на следующий этаж (наиболее распространены двухэтажные коттеджи, но бывают и трехэтажные) либо оставляют внутри самой стены - если используется так называемая несъемная опалубка. Параллельно с возведением монолитного каркаса строители возводят и наружные кирпичные стены, или, иными словами, ограждающие конструкции. Последние обычно состоят из утеплителя, воздушной прослойки, которая препятствует появлению влаги, и непосредственно фасадной системы. Что касается фасада монолитных коттеджей, то его чаще всего облицовывают кирпичом. Реже применяются иные материалы, вроде искусственного гранита. Поскольку облицовка в данном случае выполняет, прежде всего, декоративную функцию, допускается кладка в полкирпича.
Применение монолитных несущих конструкций и кирпичной облицовки позволяет возводить дома, по своему виду ничем не уступающие строениям, полностью выполненным из кирпича. При этом достигается существенная экономия.
Помимо собственно монолитной технологии домостроения, существует также ее разновидность - каркасно-монолитная. Сначала на месте будущего дома на точечном (столбчатом) фундаменте собирают каркас из гнуто-сварного стального профиля. Затем его с использованием опалубки заливают капсулированным керамзитом. Считается, что каркасно-монолитная технология значительно упрощает выполнение работ и примерно на 30% сокращает их стоимость. Между тем в нашем регионе она пока применяется довольно редко.
Монолитное домостроение имеет целый ряд преимуществ, по сравнению с иными технологиями. В их числе: быстрый монтаж конструкций, возможность возведения зданий практически любой конфигурации, умеренная цена. Стены, выполненные по монолитной технологии, практически не имеют швов, э потому не возникает проблем со стыками и их герметизацией. Возможность возведения монолитных стен и перекрытий меньшей толщины (снова вспомним толстые стены кирпичных домов) уменьшает нагрузку на фундамент, и соответственно, затраты на его сооружение.
Наружные стены монолитного дома могут быть практически любыми: панельными, кирпичными, навесными и т.д. Так что заказчик достаточно свободен в выборе того или иного решения. Качественная звукоизоляция помещении - еще одна из сильных сторон монолитного домостроения. Даже в кирпичных домах перегородки обычно имеют пустоты и швы, через которые звук легко распространяется. В монолитных домах это исключено. Наконец, всю электрическую проводку в монолитном коттедже можно сделать при формировании стен и перекрытий, что исключает ее повреждения в процессе эксплуатации.
Особое значение среди характеристик стен дома имеют их жесткость и прочность. В этом отношении монолитным домостроениям нет равных. Они обеспечивают равномерную усадку дома, перераспределяя нагрузку и предотвращая появление трещин.
Кирпично-монолитная технология выигрывает и с точки зрения защищенности дома от нежелательного проникновения, в сравнении с деревянным или каркасным домостроением. Однако по-настоящему надежная защита дома сегодня достигается не устройством бронированных стен (при современных технологиях можно разрушить любые конструкции), а обеспечением охраны объекта и надежным ограждением участка.
Технология монолитного домостроения включает в себя следующие этапы. Сначала в специальные формы-опалубки, повторяющие форму будущего элемента конструкции, устанавливают железную арматуру, или сначала возводят основу стены из арматуры и заливают бетон.
Когда раствор застывает, составляющие опалубки разбирают и переносят на следующий этаж - и так вплоть до крыши. Чаще всего застройщики используют щитовую опалубку (из отдельных, не связанных друг с другом форм), поскольку с ее помощью удается решать не только типовые, но и нестандартные задачи.
Кроме того, может использоваться так называемая несъемная опалубка. Возведение несущих конструкций с использованием несъемной опалубки представляет собой своего рода синтез двух технологий: монолитного домостроения и строительства из пустотных блоков или крупноразмерных панелей. Блоки (панели) в данном случае выполняют функции опалубки, однако, в отличие от сборно-разборной системы, они не демонтируются по достижении бетоном необходимой прочности, а становятся частью стены.
Параллельно с изготовлением монолитного каркаса возводятся и наружные стены. Мы не будем подробно останавливаться на их свойствах. Отметим лишь, что чаще всего строители используют в качестве ограждающей конструкции «сэндвич» из пеноблока и кирпича. Панельно-монолитное домостроение сегодня распространено не слишком широко.
Возведение монолитных конструктивных элементов требует точного соблюдения всех технологических режимов. В противном случае бетон утратит свои свойства и начнет разрушаться.
Особые сложности возникают в холодное время года, когда необходимо замедлить твердение бетона при отрицательных температурах. Для того чтобы качество бетона не ухудшалось, его подогревают с помощью инертных материалов - щебня и песка (если бетон растворный узел находится прямо на стройке) либо посредством специальных добавок (когда раствор приходится везти с завода).
Кроме того, помещенный в опалубку бетон равномерно прогревают с помощью греющего кабеля. Особые требования предъявляются и к опалубке. Ведущие застройщики города предпочитают не экономить на качестве, а приобретать проверенную временем опалубку и опалубочные системы различных фирм иностранных и российских производителей, таких как например: Peri, Doka, Paschal, Meva.
Мировой опыт строительства показал, что разнообразие архитектурного облика зданий, объемно-планировочных и конструктивных решении обеспечивается монолитным строительством, так как оно является более мобильным гибким и экономичным.
Именно поэтому объемы монолитного строительства в развитых странах мира в настоящее время достигают 55-80%. Всего лишь десять лет назад монолитное домостроение в России и в других странах СНГ выглядело, мягко говоря, экспериментальным. Были, конечно, исключения, когда в отдельных крупных городах бывшего Союза с привлечением строительных организаций других стран, в единичных случаях, осваивалось строительство монолитных многоэтажных зданий с несущими стенами. Но это были всего лишь отдельные фрагменты на фоне огромной индустрии сборного строительства, в котором архитекторы настойчиво искали пути выхода, будучи привязаны к различным сериям и модулям систем. И только на юге страны, в зоне повышенной сейсмики, по накату отдавая все же предпочтение серийному строительству, стремились к развитию монолита, где, в общем, его объеме на переднем плане было малоэтажное строительство зданий до четырех этажей. При строительстве зданий, начиная с пяти этажей и выше, застройщики вступали в область широкого спектра ограничений действующими сериями кирпичных, крупноблочных и панельных домов с огромной массой нормативных документов, разработанных для их строительства. Даже строительство сборных каркасных зданий в жестких рамках своих допусков находило предпочтение перед строительством зданий с монолитным каркасом; несмотря на то, что возведение сборного каркаса требовало высокого профессионального мастерства для соблюдения всех обозначенных нормами правил.
На основании огромного имеющегося научного потенциала и опыта строительства в передовых зарубежных странах было правильно отдано предпочтение монолитно-каркасному строительству, причем в крупных городах строительству многоэтажных зданий. В таких зданиях, где балочная система в перекрытиях просто не приемлема, так как нужны жесткие монолитные диски перекрытий, которые обеспечивают необходимое перераспределение напряжений в каркасе от действующих нагрузок и создают жесткие связи в вертикальных несущих элементах каркаса, была принята монолитно-каркасная система с вертикальными немодульными элементами, объединенными плоскими монолитными поэтажными перекрытиями.
Решение каркаса здания именно с плоскими перекрытиями, без капителей в узлах соединений с вертикальными элементами, определило успех этого вида строительства. В таком варианте исполнения технология устройства перекрытий была избавлена от сложного процесса, связанного с образованием опалубками объема капителей; а жилые помещения - от ненужного рельефа на потолках.
Возможность применения монолитного каркаса с без капительными связями вертикальных элементов с плоскими перекрытиями была определена использованием современных методов расчета несущего каркаса здания, благодаря которым точные расчеты пространственных конструкций обеспечили необходимый запас прочности в армировании таких узлов и, самое главное, позволили отказаться от капителей. Эти предпосылки послужили основой для разработки новой архитектурно-конструктивно-технологической системы строительства многоэтажных монолитно-каркасных жилых зданий, в которой конструкции рационально распределены по своему функциональному назначению - несущей и ограждающей способности.
Правильно выбранная основа здания содержит в себе массу возможных конструктивных вариантов ненесущих элементов и создает благоприятные условия для решения вопросов, связанных с экономией расходов материалов и энергоресурсов.
Принятая несущая основа здания, представляющая собой монолитный железобетонный каркас из вертикальных колонн и диафрагм жесткостей, объединенных монолитными поэтажными плитами перекрытий, наиболее свободна в плане вариантного проектирования, экономична с точки зрения расхода материалов и энергоресурсов, технологична в строительстве, при котором возможно использовать самые современные методы, и обладает большим потенциалом надежности. Стены в таких зданиях самонесущие, а значит, легкие и менее объемны. Суммарная масса несущих элементов новой архитектурно - конструктивно-технологической системы строительства многоэтажных монолитно - каркасных зданий в несколько раз меньше, чем у кирпичных зданий такой же этажности или из сборного железобетона. При этом мы получаем свободную планировку, новый уровень архитектурных возможностей в решении фасадов зданий, высокую степень надежности и комфортности.
referat911.ru
Реферат на тему:
Монолитный каркас здания
Моноли́тное строи́тельство — технология возведения зданий и сооружений из железобетона, которая позволяет в короткие сроки возводить здания и сооружения практически любой этажности и формы.
Монолитные работы производятся с созданием вентилируемого фасада. Также монолитные работы могут осуществляться с использованием отделки облицовочными материалами как из натурального, так и искусственного камня.
Процесс монолитного строительства состоит из следующих основных технологических этапов:
Сама по себе опалубка — это прочные щиты разных конфигураций, на основе которых и создаются необходимые формы. Монолитные работы производятся с использованием разных типов опалубки, которые определяются в зависимости от конкретного случая и типа производимых работ. Монолитное строительство домов может использовать стеновую опалубку для горизонтальных или вертикальных поверхностей, стеновую ползущую, а также для возведения закругленных конструкций.
Монолитное строительство домов подразумевает использование нескольких вариантов каркасов: с несущими продольными стенами, с несущими поперечными стенами, с перекрытиями на несущих колоннах.
При больших объемах заливки бетонная смесь обычно производится специализированным предприятием — бетонным заводом или узлом. В этом случае поставка бетона на объект производится автобетоносмесителями (миксерами). Если объемы заливки невелики, бетон целесообразнее приготовить на строительной площадке с помощью бетономешалок или вручную. Подача бетона в форму производится краном или бетононасосом.
После укладки бетона в опалубку для предотвращения образования пустот и раковин обязательно производится его уплотнение с помощью глубинных либо поверхностных вибраторов. Тщательное уплотнение бетона в теле опалубки даёт высокое качество конечного продукта, что несет экономическую выгоду производству и позволяет минимизировать затраты на предчистовую отделку помещений.
Следует учитывать негативное влияние различных технологических факторов статья Булавицкого М. С. «Анализ технологических факторов, возникающих при возведении вертикальных конструкций каркасно-монолитных зданий» и по возможности минимизировать его Влияние технологии на анизотропию свойств бетона по объему конструкции.
Сегодня, благодаря развитию новых технологий в строительной сфере, монолитное бетонирование получает все более широкое применение. Еще несколько десятилетий назад основными проблемами при уходе за бетоном в зимний период были: замедление гидратации и увеличение воды в объеме при замерзании. Строителям приходилось поддерживать необходимую температуру до затвердения бетона, сжигая огромное количество опилок. Данный процесс весьма трудозатратен и требует постоянного контроля. Подобная технология себя изжила. На смену ей пришли удобные и эффективные строительные тенты ВЕРТ (строительные полога). Такие строительные полога специально разработаны для удержания тепла при бетонировании, и обладают целым рядом неоспоримых преимуществ. Они существенно облегчают работу строителей на объектах любой сложности. Их можно разделить на 2 вида: тенты ВЕРТ из синтетической ткани с утеплителем (тент ВЕРТ синтетический утепленный из ткани «Оксфорд») и тенты ВЕРТ трехслойные утепленные из тентового материала c ПВХ покрытием.
Тенты из синтетической ткани с утеплителем имеют в своей структуре два внешних слоя из специальной ткани «Оксфорд» с водоотталкивающим покрытием, между которыми вшит эффективно удерживающий тепло, синтепон. Такой полог особенно удобен для укрытия опалубки колонн, поскольку может принять любую форму благодаря своей высокой гибкости и легкости.
Тенты ВЕРТ трехслойные утепленные из тентового материала c ПВХ покрытием — самые популярные на сегодняшний день полога для монолитного бетонирования. В них используется утеплитель «изолон», «пенолон», «этафом», «вилатерм», «пленэкс» и др., которые помещают между двумя слоями прочной тентовой ткани. Такая трехслойная структура тентов (ПВХ — утеплитель — ПВХ) способствует большему удержанию тепла по сравнению с обычными строительными пологами, а технические характеристики используемых материалов гарантируют прочность и износоустойчивость, которые так необходимы при проведении монолитного строительства. Следует упомянуть о возможности скрепления строительных тентов между собой через люверсы (специальные металлические кольца). Они установленные по периметру всего изделия, что позволяет собрать из нескольких пологов один, но необходимого вам размера.
Также, для ускорения процесса затвердевания бетона при низких температурах применяют специальные морозостойкие присадки. Но даже при их использовании необходимо изолировать бетон от непосредственного контакта с холодным воздухом до начала схватывания и достижения прочности! В зависимости от состава, объема бетонируемого элемента и типа опалубки это время может составлять от 8 до 24 часов. Не так давно были созданы специальные цементы выделяющие при гидратации повышенное количество тепла, но для его удержания необходимы утепленные тенты.
Подобный тип строительства имеет массу преимуществ. Во-первых, это скорость возведения конструкции. Строительство монолитных домов производится гораздо быстрее, чем к примеру кирпичных. Четко отработанные схемы позволяют значительно сократить устройство монолитного фундамента. При этом монолитные дома являются достаточно крепкими и прочными. Срок эксплуатации одного такого строения может достигать трехсот лет. Сама конструкция способна выдержать землетрясение до восьми баллов! Монолитные работы подразумевают создание единой, целой конструкции, в которой нет швов и исключена возможность появления трещин.
Монолитное строительство обеспечивает широкий простор для проектирования сооружений. Если технология сборного строительства подразумевает четкие стандартные размеры, то монолитные работы производятся по свободной планировке внутри сооружений. Таким образом, монолитное строительство домов подразумевает возведение многоквартирных сооружений с различной планировкой. Здесь шаг конструкции значения не имеет. Монолитное строительство коттеджей производится также с использованием опалубки, которая делится по своей конструкции в основном на два типа: щитовая и туннельная. Щитовая представляет собой бетонные щиты, которые использует монолитное строительство. Туннельная опалубка представляет собой готовые формы, монолитные работы с которыми подразумевают возведение определенных конструкций, сооружений, комнат или стен. Как правило монолитное строительство производится после доставки туннельной опалубки в готовом виде, при этом формы не подлежат реконструкции. Опалубка производится по готовому проекту сооружения и доставляется, чтобы провести монолитные работы. По скорости сооружения монолитное строительство занимает лидирующую позицию.
wreferat.baza-referat.ru
Возможность применения монолитного каркаса с безкапительными связями вертикальных элементов с плоскими перекрытиями была определена использованием современных методов расчета несущего каркаса здания, благодаря которым точные расчеты пространственных конструкций обеспечили необходимый запас прочности в армировании таких узлов и, самое главное, позволили отказаться от капителей. Эти предпосылки послужили основой для разработки новой архитектурно-конструктивно-технологической системы строительства многоэтажных монолитно-каркасных жилых зданий, в которой конструкции рационально распределены по своему функциональному назначению - несущей и ограждающей способности.
Правильно выбранная основа здания содержит в себе массу возможных конструктивных вариантов ненесущих элементов и создает благоприятные условия для решения вопросов, связанных с экономией расходов материалов и энергоресурсов.
Принятая несущая основа здания, представляющая собой монолитный железобетонный каркас из вертикальных колонн и диафрагм жесткостей, объединенных монолитными поэтажными плитами перекрытий, наиболее свободна в плане вариантного проектирования, экономична с точки зрения расхода материалов и энергоресурсов, технологична в строительстве, при котором возможно использовать самые современные методы, и обладает большим потенциалом надежности. Стены в таких зданиях самонесущие, а значит, легкие и менее объемны. Суммарная масса несущих элементов новой архитектурно - конструктивно-технологической системы строительства многоэтажных монолитно - каркасных зданий в несколько раз меньше, чем у кирпичных зданий такой же этажности или из сборного железобетона. При этом мы получаем свободную планировку, новый уровень архитектурных возможностей в решении фасадов зданий, высокую степень надежности и комфортности.
Разворачивая в г. Киеве объемы строительства многоэтажных монолитно-каркасных жилых домов, корпорация "Познякижилстрой" применила новую технологию, которую она отработала при монолитном строительстве зданий и сооружений в г. Москве. Совершенствуя эту технологию на основе проводимых исследований, корпорацией впервые были внесены качественные изменения состояний технологической системы монолитного каркасного многоэтажного жилищного строительства при различных внешних условиях с обоснованием ее концепции как целостной структуры из неоднородных ее составляющих. Комплекс работ по возведению монолитных железобетонных конструкций состоит из специализированных процессов, к которым относятся:
Арматурные работы являются наиболее трудоемкими и составляют 40-50% общих трудозатрат. Около 70% работ выполняется вручную непосредственно на стройплощадках. Документация рабочих проектов зданий в монолитном исполнении содержит большое количество проектных решений с неповторяемыми и неунифицируемыми арматурными изделиями. Номенклатура арматуры на одной стройке насчитывает до нескольких тысяч единиц. Снижение трудовых затрат на арматурные работы достигается путем переноса основных заготовительных процессов со стройплощадки в производственные мастерские и арматурный цех.
Арматурные заготовки поставляются из производственного цеха на строительную площадку комплектно, в соответствии с заказными спецификациями и графиком производства монолитных железобетонных работ. На строительной площадке арматурные заготовки складируются в последовательности, которая принята для армирования железобетонных конструкций. Для обеспечения непрерывной работы специализированной бригады арматурщиков на строительной площадке создается запас заготовок на три-четыре захватки, согласно их очередности и объему работ каждой захватки. С целью повышения выработки арматурщиков, а также обеспечения высокого качества работ и повышения уровня специализации рабочих, целесообразно арматурные работы на строительной площадке выполнять двумя специализированными бригадами: для выполнения армирования вертикальных железобетонных конструкций и горизонтальных железобетонных конструкций. После завершения арматурных работ перед бетонированием необходимо тщательно проверить выполненные работы согласно проекту и оформить соответствующие акты о приеме скрытых работ. Основным оборудованием для изготовления отдельных арматурных изделий являются станки-автоматы для правки и резки арматуры и ножницы. Они обладают низкой производительностью и высокой стоимостью, поэтому установка такого оборудования на каждой стройплощадке нецелесообразна.
Повышение производительности станков можно добиться за счет электронного управления, многоскоростного привода и сменных приспособлений, обеспечивающих работу при различных технологических условиях. Опыт строительства показывает, что уровень механизации арматурных работ на стройплощадке зависит от степени готовности арматурных изделий, а также оборудования, оснастки и приспособлений, способствующих сокращению ручного труда.
В монолитном строительстве механизация производства заключается в том, что трудоемкие работы выполняются с помощью специально подобранных комплектов машин, взаимосвязанных по производительности и другим параметрам. При этом обеспечивается непрерывность производства работ, которое можно рассматривать, как механизированное поточное производство. Применение разрозненных средств механизации не позволяет поднять уровень эффективности арматурных работ.
Опалубочные работы занимают второе место по трудоемкости - до 35-40%, а их стоимость доходит до 25%. До последнего времени в монолитном строительстве применялась опалубка, изготавливаемая в основном кустарным способом с большими затратами ручного труда. В среднем трудозатраты на изготовление и монтаж 1 кв. м щитовой опалубки составляют 1,7-1,9 чел./ч, а оборачиваемость не превышает 7-10 оборотов. Основные причины высокой трудоемкости опалубочных работ заключаются в низком техническом уровне, отсутствии необходимого количества надежной многооборачиваемой инвентарной опалубки, недостаточном качестве отдельных ее элементов.
Опалубку квалифицируют по функциональному назначению для:
• вертикальных железобетонных конструкций;
• горизонтальных железобетонных конструкций;
• криволинейных и наклонных поверхностей.
Существуют опалубки из стали, древесины и фанеры, в последние годы стала применяться опалубка из пластмассы. Одним из характерных показателей для материала опалубки является величина сцепления бетона с опалубкой: большое сцепление затрудняет работы по распалубке, ухудшает качество бетонных поверхностей и приводит к преждевременному износу опалубочных щитов. Для обеспечения хорошего качества поверхности бетона, простого демонтажа опалубки и чистоты ее поверхности формующие поверхности опалубки выполняют из гладких, плохо смачиваемых материалов, или применяют высококачественные смазки.
Исследуя опыт применения опалубки и изучая конструктивные решения, корпорация совершенствует, разрабатывает и использует новые типы узлов и элементов опалубки с точки зрения их надежности, снижения трудозатрат на монтаж и демонтаж опалубки. В зимнее время бетонные работы составляют более 40% от общего объема. Существующие системы опалубки невозможно применять в технологии зимнего бетонирования, так как не обеспечиваются нормальные условия для твердения бетона отдельных конструкций при отрицательных температурах наружного воздуха. Поэтому зимой для отдельных видов конструкций используются греющие щиты. Применяются также и другие методы термообработки бетона с дополнительным утеплением опалубки, которые являются важным резервом повышения эффективности и качества производства.
Бетонные работы требуют тщательного выполнения комплекса работ в определенной последовательности. Для получения качественных железобетонных конструкций необходимо применять бетонную смесь, обладающую свойствами, соответствующими технологии. Прежде всего - это удобоукладываемость, подвижность и водоудерживающая способность. Вся бетонная смесь для каркаса строящихся зданий поступает от завода ЖБИ им. Ковальской, который имеет возможность обеспечивать одновременно несколько строительных площадок, расположенных в радиусе 30-35 км. Для перевозки смеси широко используется автобетоносмесители емкостью 4-8 куб. м. Бетонирование является одним из наиболее ответственных этапов возведения монолитных железобетонных конструкций. Затвердевший бетон трудно поддается исправлению, поэтому работы, связанные с бетонированием, выполняются особо тщательно. Бетонная смесь не только должна заполнить опалубку, принять ее конфигурацию и размеры, но и обеспечить получение высококачественной бетонной конструкции.
Высококачественную железобетонную конструкцию можно получить при эффективном уплотнении бетонной смеси и создании оптимальных условий твердения бетона. По способу возведения и конструкциям при укладке применяют глубинные и поверхностные вибраторы. Существующая технология бетонных работ нуждается в совершенствовании, и в первую очередь, в создании системного парка техники. Зарубежный опыт свидетельствует о неполном решении этой проблемы. Ни одна из фирм, выпускающих строительную технику, не производит полный комплект средств механизации; согласование же машин и механизмов разных фирм представляет собой сложную задачу ввиду различия показателей производительности, несовместимости стандартов и так далее.
Бетонирование монолитных железобетонных конструкций состоит из двух этапов работ: подготовительного и основного. На подготовительном этапе тщательно проверяется качество предшествующих работ и уровень готовности захватки к бетонированию. Перед бетонированием подготавливают необходимый ручной инвентарь, электрические инструменты и механизмы. Очищают, а при необходимости промывают водой и продувают сжатым воздухом места укладки бетонной смеси. На бетонируемой захватке расставляют вибраторы, лопаты, скребки, гладилки, устраивают ограждения и защитные козырьки для обеспечения безопасных условий труда.
Основные работы выполняются в следующей, четко выполняемой последовательности:
• прием бетонной смеси на строительной площадке;
• проверка ее качества;
• укладка и уплотнение бетонной смеси;
• уход за бетоном.
Для получения высококачественной конструкции необходимо использовать качественные материалы, правильно подобрать состав бетонной смеси, обеспечить современную технологию укладки и уплотнения бетонной смеси и создать оптимальные условия для твердения бетона. При поступлении бетонной смеси в автобетоновозах на строительную площадку инженер стройки организует немедленную выгрузку смеси. Перед приемом бетонной смеси инженер по бетонным работам проверяет непосредственно на строительной площадке температуру поставляемой бетонной смеси и ее подвижность, (удобоукладываемость) с помощью стандартного конуса. Если после перемешивания в бочке автобетоновоза подвижность бетонной смеси не соответствует проектной, инженер по бетонным работам отправляет бетонную смесь обратно на завод. Категорически запрещается добавлять воду в бетонную смесь на объектах.
Для организации непрерывного приема бетонной смеси за день до начала бетонирования инженер стройки дает заявку на бетонный завод о поставке смеси с указанием начала бетонирования, общего объема бетонной смеси и интервала поставки автобетоновозов на строительную площадку. В бетонируемые конструкции бетонная смесь подается башенным краном в инвентарных бадьях (бункерах) емкостью 1,0 куб. м.. Время приема одной бадьи с бетонной смесью при бетонировании перекрытия не превышает 5-7 мин., а при бетонировании вертикальных конструкций – 8-10 мин.. Оптимальный состав бригады бетонщиков - шесть-восемь человек, из которых один принимает бетонную смесь из автобетоновоза в бадью, три-четыре человека принимают бетонную смесь на перекрытия, а два-три человека принимают бетонную смесь в вертикальные конструкции. Так как прием бетонной смеси в вертикальные конструкции требует больше времени, чем при бетонировании перекрытий, рекомендуется сначала бетонировать перекрытия, а последнюю бадью с каждого автобетоносмесителя использовать для бетонирования вертикальных конструкций. Это позволяет уменьшить время разгрузки бетонной смеси с одного автобетоносмесителя и при этом увеличить количество рейсов.
freepapers.ru
Введение
Моноли́тное строи́тельство — технология возведения зданий и сооружений из железобетона, которая позволяет в короткие сроки возводить здания и сооружения практически любой этажности и формы.
Монолитные работы производятся с созданием вентилируемого фасада. Также монолитные работы могут осуществляться с использованием отделки облицовочными материалами как из натурального, так и искусственного камня.
В нашей стране в течение многих десятилетий принципы монолитного строительства предавались забвению: сборное домостроение, позволявшее возводить похожие между собой здания из готовых элементов, считалось предпочтительным.
Между тем, монолитное строительство жилых домов куда менее материалоёмко, хотя и требует больших трудозатрат на метр готовой площади. В целом экономическая эффективность монолитного строительства настолько высока, что сегодня можно говорить о нём как о приоритетном направлении развития строительной индустрии.
Остроумно разработанные опалубочные системы позволяют возводить любые элементы конструкции здания. Из-за возможности постоянного продвижения опалубки «по телу» строящегося здания, опалубку, применяемую в монолитном строительстве, прозвали «скользящей».
Соблюдение логистики операций позволяет рассчитывать на сокращённые (по сравнению с кирпичным строительством) сроки ведения работ. Монолитное здание изначально лишено щелей и просветов в местах соединения составных частей конструкции – что экономит время, затрачиваемого на заделку швов. Соответственно, звукопроницаемость стен и теплопотери монолитного строения оказываются низкими.
Сравнительно невысокая стоимость квадратного метра жилой площади в монолитном здании обусловлена меньшими затратами на строительные материалы и, в силу лёгкости подобной конструкции, низкими расходами на возведение фундамента. Приемлемая себестоимость бетонных домов не в последнюю очередь стало причиной того, что монолитное строительство в России развивается всё более активными темпами.
Однако преимущества без недостатков встречаются редко. Сейсмоустойчивость монолитных строений, из-за их крайней жёсткости, определяется возможностью конструкции выдерживать разнонаправленные колебания. В этом отношении высотные здания со стальным каркасом выглядят предпочтительнее. Есть сомнения и у экологов: по их представлениям, изоляция человека от электромагнитных полей (этому способствует арматурный каркас монолитных зданий) не желательна.
Тем не менее, в условиях большинства городов России монолитное строительство имеет реальные и долгосрочные перспективы к развитию.
Железобетон как строительный материал первоначально стал применяться в монолитном варианте и получил широкое распространение во всем мире. Даже знаменитый изобретатель Т.А.Эдисон в 1908 г. запатентовал метод возведения домов из монолитного бетона в многократно оборачиваемой опалубке. За рубежом накоплен значительный опыт строительства из монолитного железобетона различных зданий, в том числе высотных.
Альтернативой монолитному с начала 30-х годов стал сборный железобетон. За сборное строительство выступали крупнейшие авторитеты, в частности, известный французский архитектор Ле Корбюзье.
Сборное строительство в нашей стране особенно широко стало применяться после Постановления Правительства СССР от 19 августа 1954 г. «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства». За период с 1960 по 1990 г. была создана крупнейшая в мире база индустриального (сборного) домостроения. Ежегодный ввод жилья к концу этого периода превзошел 100 млн м². Однако сборному строительству были присущи существенные недостатки.
В условиях директивной экономики напряженный план и максимальное использование производственных мощностей было обязательным требованием. Переналадка и модернизация производственных линий была экономически невыгодна, что создавало тенденцию к длительному тиражированию одних и тех же серий сборных домов.
С переходом строительного комплекса на рыночные отношения интерес к монолитному строительству начал значительно расти, поскольку этот метод позволяет существенно улучшить объемно-планировочные решения квартир и предложить потребителю более разнообразное и комфортное жилье.
Многие годы монолитный способ возведения зданий не мог соперничать со сборным строительством по двум важнейшим показателям — трудозатратам и срокам возведения. Существенную проблему представляло и ведение бетонных работ на стройплощадке в зимний период.
Теперь появились разработки, дающие возможность строить монолитные жилые дома с показателями, сопоставимыми с использованием сборного бетона.
Ежегодное производство бетона для монолитного строительства в мире превышает полтора миллиарда кубометров. По объему производства и применения монолитный бетон намного опережает другие виды строительных материалов. В наиболее развитых странах показатель применения монолитного бетона составляет: США — 0,75, Япония — 1,2, Германия — 0,8, Франция — 0,5, Турция — 0,35, Италия — 1,1, Израиль — 2,0 и т.д. Россия, для сравнения — 0,15-0,2.
На изготовление бетона для монолитного строительства расходуется больше половины мирового производства цемента. В монолитном исполнении возводятся промышленные и жилые здания, социально-культурные объекты, плотины, энергетические комплексы, телебашни.
Технология монолитного строительства имеет в своем активе выдающиеся достижения. Особенно эффективно выглядят в монолитном железобетоне телевизионные башни, являющиеся достопримечательностями многих городов. Крупным успехом явилась построенная 20 лет назад по проекту Н.В. Никитина московская Останкинская телебашня, при общей высоте которой 537 м железобетонная часть составляет 380 м. Башня успешно выдержала пожар два года назад. Начавшись на отметке 430 м в стальной ее части, огонь в течение 20 часов проделал путь вниз более 300 м и был остановлен на отметке +80. Несмотря на то, что 70% напрягаемых канатов разрушились, башня устояла, что свидетельствует о высоких строительно-технических свойствах монолитного железобетона.
Самая высокая в мире телебашня в канадском городе Торонто (555 м) построена из монолитного бетона. Самые высокие здания на всех континентах построены с монолитным железобетонным каркасом, в том числе мировые рекордсмены — два небоскреба нефтяного концерна “Петронас” в Куала-Лумпуре, Малайзия (432 м). В США построено уже более 100 небоскребов с монолитным каркасом, бетон уверенно вытесняет сталь из этой области строительства. В Москве из восьми высоток сталинского периода три имеют монолитный железобетонный каркас. В настоящее время разработана программа строительства в Москве 60 высотных зданий, в основном, в монолитном железобетоне.
Строительство из монолитного бетона целесообразно по индивидуальным проектам для зданий и комплексов, выполняющих роль градостроительных акцентов, исторических центров городов, для зданий при комплексной застройке монолитными домами микрорайонов в городах и поселках, а также для зданий комбинированных систем, предусматривающих сочетание монолитных конструкций со сборными, кирпичными и другими.
Годовой объем производства монолитного бетона и железобетона в России составляет, по оценке специалистов, 25–30 млн куб.м.
Расход основных строительных материалов в зданиях повышенной этажности в монолитном железобетоне различается довольно широко в зависимости от конструктивной схемы, прочностных характеристик материалов, величины действующих нагрузок и других факторов. В среднем расход бетона на 1 м² общей площади этажей составляет от 0,4 до 0,7 куб.м, стали — от 25 до 70 кг.
Наиболее выдающимся примером применения скользящей опалубки следует считать бетонирование кессона нефтедобывающей платформы в Норвегии, где периметр одновременно бетонируемых стен и диафрагм суммарно достигал 2 км. Скользящая опалубка одномоментно перемещалась с помощью 1000 гидравлических домкратов.
Современные самоподъемные опалубки позволяют менять угол наклона стен. Так, при бетонировании стен здания солнечных часов в Диснейленде во Флориде угол их наклона менялся от 11 до 5 градусов. Наклон стены выставочного павильона на выставке ЭКСПО-92 в Севилье составил 15 градусов (для сравнения — наклон Пизанской башни — 6 градусов).
Возможности реализации сложных планов зависят от конструктивных систем опалубки. Благодаря появлению разнообразных опалубочных систем здания, возводимые в монолитном железобетоне, приобретают все более сложные архитектурные очертания. Можно утверждать, что разработанные системы опалубки позволяют решать самые разнообразные задачи. При строительстве гостиницы в Гамбурге на плане первого этажа были запроектированы колонны самых различных сечений (круглая, крестообразная, трилистник и т.д.). Высота колонн составила 11 м. Арматурный каркас монтировался внутри опалубки в горизонтальном положении перед ее установкой в проектную позицию. Повышенная скорость монтажа различных систем опалубки из-за высокой стоимости рабочей силы может дать существенный экономический эффект. Так, ускорение монтажа на 6 минут на 1 м² опалубки при 200 оборотах, по подсчетам немецкой фирмы «Перн», дает экономию денежных средств в 1200 немецких марок на 1 м², что в несколько раз превышает стоимость самой опалубки.
Примером высокоточных бетонных работ с помощью самоподъемной опалубки может служить строительство небоскреба высотой около 200 м во Франкфурте, где проемы в монолитных стенах фасада выполнялись с допуском ±5 мм. Периметр наружных стен здания в плане составлял 210 м. Темп бетонирования составлял 8 дней на один этаж. Качество поверхностей стен после смены опалубки делало возможным выполнение отделочных работ без дополнительной доводки (затирки).
Монолитный бетон, в малоэтажном строительстве также находит достаточно широкое применение. опалубочные системы компании «Утинорд» (Франция) позволяют бригаде в 7 человек бетонировать ежедневно одну блок-секцию на две квартиры трех-, четырехэтажного типового дома.
Монолитный железобетон обладает рядом преимуществ по сравнению с металлом при использовании в каркасах высотных зданий. Одно из основных преимуществ — более эффективная диссипация (рассеяние) энергии колебания зданий при ветровых нагрузках. Другое преимущество — поперечные сечения ядер могут иметь большие площади, что обеспечивает существенное повышение моментов сопротивления и соответственно незначительную деформативность таких зданий. При возведении высотных монолитных зданий применяются различные конструктивные системы. Наиболее распространенными являются системы с ядрами (стволами) жесткости в центре плана. Обычно в ядре жесткости находятся лифтовые шахты.
Нередко вместо ядра жесткости по периметру плана здания бетонируется пространственный контур-оболочка, работающий совместно с дисками перекрытий и расположенными внутри колоннами, воспринимающими в основном вертикальную нагрузку.
Например, горизонтальные отклонения верха здания относительно высоты обычно не превышают 1/1000 и, наконец, с разработкой высокоподвижных, высокопрочных бетонов подача материала на высоту может осуществляться бетононасосами, что намного эффективнее крановых операций, неизбежных при монтаже стальных конструкций. Для таких высотных зданий применяют бетон высокой прочности.
В Далласе (США) при строительстве 58-этажного административного здания «Ту Юнион Сквер» в колоннах использовался бетон (цилиндрический) прочностью 133 МПа, т.е. в пересчете на кубиковую прочность это примерно 160 МПа. Применение сверхпрочного бетона позволило уменьшить расход стали более чем в два раза и на 30% снизить стоимость. Обычной же практикой является использование для этих целей бетона прочностью 60 МПа и выше.
Для зарубежного строительства характерна высокая культура работы с бетоном. Так, при строительстве небоскреба «Уотер Тауэр» в Чикаго (74 этажа) были применены 24 состава бетонной смеси, различных по высоте здания. Для ствола жесткости и колонн каркаса наружных стен с 1 по 25 этаж использовали бетон прочностью 62 МПа, с 25 по 74 этаж прочность снижалась последовательно до 52, далее 41, 34 и 28 МПа. В междуэтажных перекрытиях применяли легкий бетон прочностью 45, 38 и 34 МПа. Это позволило на 26% снизить нагрузку от собственного веса, уменьшить глубину заложения фундамента, получить существенный экономический эффект.
Здание нефтяной компании «Петронас» в Куала-Лумпуре на сегодня мировой рекордсмен среди небоскребов. Американский небоскреб «Сиерс», державший пальму первенства более 20 лет, в настоящее время второй. Небоскреб «Петронас» выполнен в виде двух рядом стоящих башен, соединенных примерно посередине стальным мостиком. Каждая башня круглого очертания в плане имеет по периметру 16 железобетонных колонн диаметром 2,4 м каждая, связанных в уровне каждого этажа кольцевыми балками, образуя внешний несущий каркас. Перекрытия выполнены монолитными по стальному профилированному настилу и опираются на кольцевые балки и ствол жесткости по центру сечения. Полная высота сооружения от основания свайного фундамента до верхней точки телеантенны на крыше — 582 м. Бетонирование велось в переставной опалубке с помощью бетононасосов.
В США самый высокий небоскреб с железобетонным каркасом «Сауф Вакер» в Чикаго (296 м, что всего на 4 м ниже Эйфелевой башни в Париже). Общий объем уложенного бетона при его возведении составил 84 тыс. куб.м при средней прочности 84 МПа. Ежедневный объем укладки составлял 535 куб.м. Строительство обслуживалось всего одним насосом (фирмы Shwing), с вылетом стрелы с бетоноводом на месте укладки в 32 м.
referat911.ru
Реферат
по курсу: «Системы производственных технологий»
2007
Содержание
Литература …………………………………………………………………. 15
Введение
В строительстве жилых многоэтажных зданий в прошлые годы сложились свои стереотипы - это преимущественное использование сборного железобетона. В ближайшие годы, в современных условиях, практически единственная возможность роста объемов жилищного строительства в России может быть достигнута за счёт монолитного строительства. Сегодня очевидно, что в настоящее время альтернативы монолитному строительству нет, как с точки зрения стоимости, так и возможных объёмно-планировочных решений.
Монолитный бетон широко используется в строительстве, и даже в период бурного развития сборного железобетона объемы его ежегодного применения измерялись сотнями миллионов кубометров в год. В перспективе монолитное строительство останется одним из основных направлений.
Монолитное строительство имеет ряд существенных преимуществ по сравнению со сборными конструкциями. Так, затраты на производственную базу монолитного железобетона на 40-45% меньше, на 1-20% сокращается расход металла. По сравнению с кирпичными зданиями затраты труда на 25-30% меньше, а продолжительность строительства сокращается на 10% . Монолитный бетон удобен ещё и тем, что из него можно возводить конструкции любой конфигурации с широким спектром архитектурно-планировочных решений. Здания из монолитного бетона более надёжны и долговечны при сейсмических и других неблагоприятных природных воздействиях.
В связи с этим и, учитывая тенденции, свидетельствующие о дальнейшем увеличении области применения монолитного бетона и железобетона как наиболее массового конструкционного материала, отвечающего современным требованиям и критериям перспективности технических и технологических решений, особую актуальность приобретает интенсификация технологических процессов монолитного строительства, способствующая сокращению сроков возведения объектов.
Решение задач интенсификации процессов непосредственно связано с созданием способов и технических средств нового поколения, принципиально отличающихся от традиционно применяемых и изменяющих технологию, обеспечивающих надежность и эффективность, ресурсосбережение и сокращение затрат при бетонировании.
Эффективность монолитного строительства во многом определяется применяемой технологией возведения несущих конструкций из монолитного бетона и методами ускорения его твердения.
Что есть монолит?
В несколько упрощенном виде технологию кирпично-монолитного домостроения можно представить следующим образом: в специальные формы-опалубки, повторяющие контуры будущего конструктивного элемента (стены, колонны и т. д.), устанавливают арматуру и заливают бетон. Когда он затвердевает, элементы опалубки демонтируют и переносят выше - на следующий этаж (наиболее распространены двухэтажные коттеджи, но бывают и трехэтажные) либо оставляют внутри самой стены - если используется так называемая несъемная опалубка. Параллельно с возведением монолитного каркаса строители возводят и наружные кирпичные стены, или, иными словами, ограждающие конструкции. Последние обычно состоят из утеплителя, воздушной прослойки, которая препятствует появлению влаги, и непосредственно фасадной системы. Что касается фасада монолитных коттеджей, то его чаще всего облицовывают кирпичом. Реже применяются иные материалы, вроде искусственного гранита. Поскольку облицовка в данном случае выполняет, прежде всего, декоративную функцию, допускается кладка в полкирпича.
Применение монолитных несущих конструкций и кирпичной облицовки позволяет возводить дома, по своему виду ничем не уступающие строениям, полностью выполненным из кирпича. При этом достигается существенная экономия.
Помимо собственно монолитной технологии домостроения, существует также ее разновидность - каркасно-монолитная. Сначала на месте будущего дома на точечном (столбчатом) фундаменте собирают каркас из гнутосварного стального профиля. Затем его с использованием опалубки заливают капсулированным керамзитом. Считается, что каркасно-монолитная технология значительно упрощает выполнение работ и примерно на 30% сокращает их стоимость. Между тем в нашем регионе она пока применяется довольно редко.
Все познается в сравнении.
Монолитное домостроение имеет целый ряд преимуществ, по сравнению с иными технологиями. В их числе: быстрый монтаж конструкций, возможность возведения зданий практически любой конфигурации, умеренная цена. Стены, выполненные по монолитной технологии, практически не имеют швов, а потому не возникает проблем со стыками и их герметизацией. Возможность возведения монолитных стен и перекрытий меньшей толщины (снова вспомним толстые стены кирпичных домов) уменьшает нагрузку на фундамент, и соответственно, затраты на его сооружение.
Наружные стены монолитного дома могут быть практически любыми: панельными, кирпичными, навесными.… Так что заказчик достаточно свободен в выборе того или иного решения. Качественная звукоизоляция помещений - еще одна из сильных сторон монолитного домостроения. Даже в кирпичных домах перегородки обычно имеют пустоты и швы, через которые звук легко распространяется. В монолитных домах это исключено. Наконец, всю электрическую проводку в монолитном коттедже можно сделать при формировании стен и перекрытий, что исключает ее повреждения в процессе эксплуатации.
Особое значение среди характеристик стен дома имеют их жесткость и прочность. В этом отношении монолитным домостроениям нет равных. Они обеспечивают равномерную усадку дома, перераспределяя нагрузку и предотвращая появление трещин.
Кирпично-монолитная технология выигрывает и с точки зрения защищенности дома от нежелательного проникновения, в сравнении с деревянным или каркасным домостроением. Однако по-настоящему надежная защита дома сегодня достигается не устройством бронированных стен (при современных технологиях можно разрушить любые конструкции), а обеспечением охраны объекта и надежным ограждением участка.
Две судьбы опалубки
Технология монолитного домостроения включает в себя следующие этапы. Сначала в специальные формы-опалубки, повторяющие форму будущего элемента конструкции, устанавливают железную арматуру и заливают бетон.
Когда раствор застывает, составляющие опалубки разбирают и переносят на следующий этаж – и так вплоть до крыши. Чаще всего застройщики используют щитовую опалубку (из отдельных, не связанных друг с другом форм), поскольку с ее помощью удается решать не только типовые, но и нестандартные задачи.
Кроме того, может использоваться так называемая несъемная опалубка. Возведение несущих конструкций с использованием несъемной опалубки представляет собой своего рода синтез двух технологий: монолитного домостроения и строительства из пустотных блоков или крупноразмерных панелей. Блоки (панели) в данном случае выполняют функции опалубки, однако, в отличие от сборно-разборной системы, они не демонтируются по достижении бетоном необходимой прочности, а становятся частью стены.
Параллельно с изготовлением монолитного каркаса возводятся и наружные стены. Мы не будем подробно останавливаться на их свойствах. Отметим лишь, что чаще всего строители используют в качестве ограждающей конструкции «сэндвич» из пеноблока и кирпича. Панельно-монолитное домостроение сегодня распространено не слишком широко.
Требовательный монолит
Возведение монолитных конструктивных элементов требует точного соблюдения всех технологических режимов. В противном случае бетон утратит свои чудодейственные свойства и начнет разрушаться.
Особые сложности возникают в холодное время года, когда необходимо замедлить твердение бетона при отрицательных температурах. Для того чтобы качество бетона не ухудшалось, его подогревают с помощью инертных материалов – щебня и песка (если бетонно-растворный узел находится прямо на стройке) либо посредством специальных добавок (когда раствор приходится везти с завода).
Кроме того, помещенный в опалубку бетон равномерно прогревают с помощью электричества. Особые требования предъявляются и к опалубке. Ведущие застройщики города предпочитают не экономить на качестве, а приобретать проверенную временем (а главное – новую, не бывшую в употреблении) опалубку. И, разумеется, сами не стремятся использовать ее до тех пор, пока она не рассыплется.
Новая технология в монолитном домостроении
Мировой опыт строительства показал, что разнообразие архитектурного облика зданий, объемно-планировочных и конструктивных решений обеспечивается монолитным строительством, так как оно является более мобильным, гибким и экономичным.
Именно поэтому объемы монолитного строительства в развитых странах мира в настоящее время достигают 55-80%. Всего лишь несколько лет назад монолитное домостроение в Украине и в других странах СНГ выглядело, мягко говоря, экспериментальным. Сам подход к этому виду строительства определялся наличием "фанеры", т.е. опалубки. Если таковая имелась, можно было пробовать монолитный вариант строительства усадебных домов или других типов малоэтажных зданий, не совсем осознавая, сколько неосвоенной науки включает в себя эта область строительства.
Были, конечно, исключения, когда в отдельных крупных городах бывшего Союза с привлечением строительных организаций других стран, в единичных случаях, осваивалось строительство монолитных многоэтажных зданий с несущими стенами. Но это были всего лишь отдельные фрагменты на фоне огромной индустрии сборного строительства, в котором архитекторы настойчиво искали пути выхода, будучи привязаны к различным сериям и модулям систем. И только на юге страны, в зоне повышенной сейсмики, по накату отдавая все же предпочтение серийному строительству, стремились к развитию монолита, где, в общем, его объеме на переднем плане было малоэтажное строительство зданий до четырех этажей. При строительстве зданий, начиная с пяти этажей и выше, мы вступали в область широкого спектра ограничений действующими сериями кирпичных, крупноблочных и панельных домов с огромной массой нормативных документов, разработанных для их строительства. Даже строительство сборных каркасных зданий в жестких рамках своих допусков находило предпочтение перед строительством зданий с монолитным каркасом; несмотря на то, что возведение сборного каркаса требовало высокого профессионального мастерства для соблюдения всех обозначенных нормами правил.
Надо отметить, что в сборном строительстве мы достигли высот. В девяностые годы прошлого столетия, когда сама жизнь заставила переосмыслить многие установившиеся критерии в строительной индустрии, мы стали серьезно задумываться о тех преимуществах, которые несет в себе монолитное строительство. Каким суждено было ему стать? На основании огромного имеющегося научного потенциала и опыта строительства в передовых зарубежных странах было правильно отдано предпочтение монолитно-каркасному строительству, причем в крупных городах строительству многоэтажных зданий. В таких зданиях, где балочная система в перекрытиях просто не приемлема, так как нужны жесткие монолитные диски перекрытий, которые обеспечивают необходимое перераспределение напряжений в каркасе от действующих нагрузок и создают жесткие связи в вертикальных несущих элементах каркаса, была принята монолитно-каркасная система с вертикальными немодульными элементами, объединенными плоскими монолитными поэтажными перекрытиями.
Решение каркаса здания именно с плоскими перекрытиями, без капителей в узлах соединений с вертикальными элементами, определило успех этого вида строительства. В таком варианте исполнения технология устройства перекрытий была избавлена от сложного процесса, связанного с образованием опалубками объема капителей; а жилые помещения - от ненужного рельефа на потолках.
freepapers.ru
