Сборное строительство из бетона

При сборном строительстве из бетона строительные сооружения или части зданий монтируются из предварительно изготовленных железобетонных или предварительно-напряженных бетонных конструкций, причем существуют различные способы строительства. При этом монтаж или соединение сборных элементов в узлах имеет особое значение (рис. 1).

Рис. 1. Строительство из сборных бетонных элементов

Способы строительства из сборных элементов

При возведении строительных сооружений из сборных бетонных элементов различают в основном каркасное строительство и панельное строительство. Если здание возводится только из сборных конструкций, то говорят о полномонтажном строительстве. При частично монтажном, в том числе сборно-монолитном, строительстве несущие конструкции, как, например, перекрытия, изготавливают из монолитного бетона.

Еще одним видом строительства из сборных бетонных элементов является объемно-блочное строительство. При объемно-блочном строительстве на стройке монтируются сборные элементы объемом на комнату, которые могут быть полностью изготовлены и отделаны на заводе. Этот вид строительства позволяет предварительно изготавливать на заводе большими блоками целиком все здание. Объемно-блочное строительство из-за больших монтажных затрат имеет второстепенное значение. Оно не нашло практического применения в сборном строительстве из бетона вследствие большой стоимости строительных работ.

При проектировании сборных сооружений вместо порядка размеров в надземном строительстве применяется «модульная система» согласно DIN 18000. Исходный размер (основной модуль) составляет 1/10 м (10 см). Этот основной модуль М как целый множитель определяет осевые размеры в сборном строительстве (сетку осей).

Каркасное строительство

Каркасное строительство применяется в большинстве случаев для зданий с большими помещениями, как, например, производственные цеха, а также для зданий с изменяющимися планами, как, например, промышленные здания, школы и административные здания. При таком способе строительства обычные конструкции из монолитного бетона заменяют предварительно изготовленными элементами каркаса, как, например, фундаменты стаканного типа, колонны, ригели, плиты перекрытий, фермы покрытия и прогоны.

Эти элементы монтажным способом соединяются на строительной площадке в несущий каркас. При этом следует особое внимание уделять передающим усилия соединениям отдельных элементов каркаса (рис. 2).

Рис..2. Каркасное строительство

Элементы перекрытий связываются в диски перекрытий и выполняют функцию элементов горизонтальной жесткости. Вертикальная жесткость обеспечивается стенами-диафрагмами или ядрами жесткости, в которых располагаются коммуникации. Последние выполняются из монолитного железобетона.

Чтобы строить как можно более экономично, для проектирования и строительства разработана «Типовая программа каркасного строительства» с четко установленными сечениями сборных элементов (рис. 3).

Рис. 3. Сечения сборных элементов

При этом различают:

• элементы, воспринимающие нагрузку, например плиты перекрытий;
• элементы, передающие нагрузку, например ригели;
• элементы, снимающие нагрузку (передающие нагрузку вниз), например колонны;
• элементы, распределяющие нагрузку, например фундаменты стаканного типа.

Фундаменты выполняются в большинстве случаев из монолитного бетона в виде фундаментов стаканного типа или пеньковых фундаментов.

Колонны изготавливаются квадратного или прямоугольного сечения. При этом в большинстве случаев в высоте этажа устраиваются консоли. Колонны могут изготавливаться высотой на этаж или высотой на несколько этажей.

Ригели выполняются преимущественно прямоугольной формы в сечении или сечением в виде швеллеров. При этом определяющими могут быть конструкционная высота помещений или опирание плит перекрытий.

Сборные элементы перекрытий изготавливаются из железобетона и предварительно-напряженного бетона. Преимущественно это плиты с двойными ребрами типа ТТ, ребристые плиты с ребрами по краям и многопустотные плиты. Они связываются друг с другом в жесткие диски путем заполнения швов бетоном или монолитным слоем бетона поверх плит.

Также как и для сечений элементов, для стыков элементов каркаса имеются типовые решения, как, например, решение опорной части плит перекрытий на ригелях, опирание ригелей на колонны или опирание колонн на фундаменты (рис. 4). Монтаж в каркасном строительстве начинается с установки и точной выверки положения колонн в стаканах фундаментов. После заливки стаканов монтируются ригели, плиты перекрытий, балки покрытия и прогоны, узлы соединений которых заливаются бетоном или соединяются на болтах. Этим достигается устойчивость каркаса.

Рис. 4. Стыки конструкций в каркасном строительстве

Панельное строительство

Панельное строительство применяется в системных постройках, таких, как здания офисов или большие жилые здания. При таком способе строительства применяются несущие стеновые панели и панели перекрытий. Эти плиты устанавливаются рядом друг с другом и друг над другом таким образом, что после заливки стыков получается устойчивое сооружение (рис. 5).

Рис. 5. Панельное строительство

Для выполнения связей и узлов между панелями требуются особые детальные чертежи, разработанные с учетом статических требований, требований строительной физики и технологии возведения (рис. 7).

Различают панели наружных стен, панели внутренних стен и панели перекрытий (рис. 6).

Рис. 6. Элементы панельного строительства

Рис. 7. Узловые соединения в панельном строительстве

В качестве панелей наружных стен для лучшей теплозащиты применяют панели из легкого железобетона однослойной конструкции или панели из железобетона многослойной конструкции (панели типа сэндвич).

Внутренние стеновые панели однослойные и изготавливаются из железобетона или из легкого железобетона. В зависимости от толщины стены они могут использоваться как несущие стеновые панели или как панели диафрагм жесткости. Ненесущие внутренние стены в большинстве случаев монтируются как панели-перегородки легкой конструкции.

Плиты перекрытий выполняются в виде частично сборно-монолитных плитных элементов со слоем монолитного бетона, в виде полнотелых железобетонных панелей или в виде многопустотных плит с круглыми пустотами. Они связываются между собой в жесткие диски. В последующем для обеспечения вертикальных коммуникаций между отдельными этажами устраиваются сборные лестничные марши.

В зависимости от внутренней отделки в крупнопанельные элементы встраиваются дверные коробки, кожуховые трубы для вентиляционных каналов или пустые трубчатые каналы для проводки кабелей электрооборудования. Связь элементов в стыках производится с помощью арматурных петель, анкеров, дюбелей, гаек и болтовых соединений, с заливкой или без заливки швов. Особое значение имеет выполнение и заливка стыков стеновых панелей и панелей перекрытий после их монтажа. Уже при монтаже следует внимательно следить за положением соединительной арматуры (рис. 8).

Рис. 8. Конструкции узлов