Железобетонный монолитный каркас многоэтажного здания – Железобетонный каркас: особенности конструкций многоэтажных зданий

Содержание

Железобетонный каркас: особенности конструкций многоэтажных зданий

Технология строительства железобетонных каркасных домов редко применяется для малоэтажных объектов. Наибольшую эффективность она доказала при проектировании и строительстве высотных зданий. В тоже время железобетонный каркас частного дома небольшой этажности станет причиной резкого удорожания конструкции.

На фото – ж/б каркас многоэтажного здания

Каркас из железобетона обладает рядом весомых преимуществ:

Длительность эксплуатации и отличные несущие характеристики, что можно считать одним из главных плюсов.
Увеличенная длина пролетов по сравнению со сборными конструкциями – до 6 м. Это еще один аргумент в непрактичности применения ж/б в строительстве зданий малой этажности.

Совет: если вам необходимо в материале сделать различные проходы для коммуникаций, используйте алмазное бурение отверстий в бетоне.

Бурение отверстий в бетонных конструкциях

Состав железобетона

Он заслужил звание главного конструктивного материала современности благодаря оптимальному сочетанию компонентов – арматуры и бетона усиленной прочности:

Согласно ГОСТ 7473-94, бетоном называют искусственный материал каменистой формы. Его производство заключается в правильном подборе комбинации вяжущих компонентов, воды и различных добавок, повышающих его прочность и свойства бетона. Далее происходит отвердевание бетонной смеси и рождение самого материала.
Основой для производства стальной арматуры в соответствии с ГОСТ 10884-81 является низколегированная сталь. Ее получают горячекатаным методом, придавая ей рифленость, чтобы улучшить соприкосновение с бетоном.

Сочетание этих двух компонентов неслучайно, они хорошо дополняют друг друга. Сцепляясь с бетоном, арматура препятствует его крошению и ломке при изгибе или растяжении конструкций.

Вышеназванные качества, а также стойкость железобетона к нагрузкам, которым подвергается здание, позволяют применять материал на всех этапах строительства – от фундаментов до крыши.

Совет: для демонтажа ЖБИ лучше всего зарекомендовала себя резка железобетона алмазными кругами.

Демонтаж ж/б перекрытий

Разновидности железобетонных каркасов

В строительной индустрии выделяют два вида:

Сборные, которые производятся из отдельных элементов на заводе.
Они состоят из:

ригелей;
колонн;
основ лестничных проемов.

Готовые элементы доставляют на стройплощадку для последующего монтажа.Недостаток очевиден –ограничение выбора форм из-за установленных предприятием стандартов деталей.

Монолитные, они возводятся на месте строительства с применением готовой бетонной смеси определенной марки. Их изготавливают и отливают по индивидуальному проекту, с упором на выбранные формы.
Этот вид каркаса чрезвычайно популярен среди застройщиков по ряду своих достоинств:

нет ограничений по конфигурации и расположению элементов здания;
способны принимать любые, даже самые невероятные архитектурные формы;
выдерживать любую этажность и нагрузку.

Для производства монолитного железобетонного каркаса вместе с перекрытиями применяется съемная опалубка. Инструкция предполагает ее установку перед началом работ, поле чего происходит ее заливка бетоном. В результате скорость процесса значительно увеличивается, что позволяет закончить строительство в кратчайшие сроки.

Железобетонный монолитный каркас здания на стройплощадке

Материал наружных стен не имеет для каркаса никакого значения, они могут быть:

кирпичными;
навесными;
пенобетонные.

Здания на основе монолита прекрасно вписываются в архитектуру и ландшафтные особенности местности.

Совет: благодаря гибкости конструкций владельцы квартир могут себе позволить необычные решения планировки.

Температура окружающей среды оказывает влияние на усилия, возникающие в конструкциях. Чтобы ограничить это воздействие, здание разрезают на отсеки, при этом длина температурного блока железобетонного каркаса и другие его размеры зависят от материала каркаса, климатических условий региона строительства и теплового режима сооружения. Обычно параметры определяются расчетом.

Температурный блок

Положительные стороны монолитного каркаса

Данный вариант предполагает распределение нагрузок между составляющими каркаса с целью экономии расходных материалов при возведении объектов. За это отвечают жесткие детали, которые перераспределяют нагрузки от колонн в пользу балок и перекрытий.

Любое нетрадиционное сечение колонн – основных несущих элементов здания, естественно смотрится в планировке здания.
При создании ограждающих барьеров и стен своими руками предпочтение отдается материалам с высокими показателями теплоизоляции. На сегодня таким являются однослойные блоки из ячеистого бетона. (См. также статью Уплотнение бетона: особенности.)

Как возводятся железобетонные каркасные дома

Незначительная деформация ж/б каркаса происходит ввиду провала под несущей колонной. Он возникает из-за взаимодействия монолитного каркаса с плитой фундамента. Провал предусматривается проектом с целью сократить расходы материалов при возведении здания.

Но, больше всего цельный ж/б каркас ценят за стойкость к технологическим катастрофам. Жесткая основа выдержит мощный взрыв, повлекший разрушение наружных стен.

Многоэтажное жилье на его основе предлагается во всех ценовых категориях – от бюджетной до люксовой. Практика доказала, что потребительские свойства многоэтажного здания подобного типа намного выше по сравнению с панельным и кирпичным вариантом.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Несмотря на высокие технологические показатели и качества безопасности, строители находятся в постоянном поиске улучшения свойств монолитных каркасов, эффективность их использования и сокращении расходов материалов.Одним из таких способов является повышение марки используемого бетона. За счет этого снижается расход дорогостоящей стальной арматуры и происходит сокращение сметы строительства.

Наибольшая эффективность достигается при армировании бетона на 3% и более.

Монолитный каркас оптимизируется по:

сечению элементов из ж/б;
марке;

степени армирования используемого бетона.

Еще один способ, также применяемый в монолитно-каркасном строительстве, — углубление коробки здания в грунт на глубину до двух этажей. Подземная и цокольная части, включая наружные стены, выполняются в монолитном варианте. Таким образом, жесткость здания повышается за счет передачи нагрузок от здания более плотной структуре пластовых грунтов.

Строительство монолитно-каркасного частного дома

К сожалению, цена строительства малоэтажного дома для семьи по этой технологии пока что остается недоступной большинству граждан. Значительные статьи расходов – дорогостоящие системы опалубки и аренда техники для доставки бетонной смеси и производства бетона.

Для таких целей рекомендуется применение сборных конструкций, которые намного дешевле. Да и нагрузки на здание высотой в 2-3 этажа намного ниже и использование монолитного каркаса в таком случае становится нерациональным ввиду низкой эффективности его использования.

Вывод

Из статьи стало понятным, что каркасное строительство характеризуют два типа — сборный железобетонный каркас и монолитный. Отличаются они между собой способом установки на стройплощадке – первый изготавливается на заводе и собирается на объекте, второй – непосредственно на участке работ.

Использование ж/б каркаса дает возможность создавать надежные здания свободной планировки. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

masterabetona.ru

Унифицированный Сборный Железобетонный Каркас: Виды, Монтаж

ШАГ 1. План дома

Расчет общей длины стен

Добавить параллельные оси между А-Г 012

Добавить перпендик. оси между Б-Г 012

Добавить перпендик. оси между В-Г 012

Добавить перпендик. оси между Б-В 012

Добавить перпендик. оси между А-Б 012

Размеры дома

Внимание! Наружные стены по осям А и Г являются несущими (нагрузки от крыши и плит перекрытия).

Длина А-Г, м

Длина 1-2, м

Колличество этажей 1 + чердачное помещение2 + чердачное помещение3 + чердачное помещение

ШАГ 2. Сбор нагрузок

Крыша

Форма крыши ДвускатнаяПлоская

Материал кровли ОндулинМеталлочерепицаПрофнастил, листовая стальШифер (асбестоцементная кровля)Керамическая черепицаЦементно-песчанная черепицаРубероидное покрытиеГибкая (мягкая) черепицаБитумный листКомпозитная черепица

Снеговой район РФ 1 район — 80 кгс/м22 район — 120 кгс/м23 район — 180 кгс/м24 район — 240 кгс/м25 район — 320 кгс/м26 район — 400 кгс/м27 район — 480 кгс/м28 район — 560 кгс/м2

Наведите курсор на нужный участок карты для увеличения.

Чердачное помещение (мансарда)

Отделка фасадов Не учитыватьКирпич лицевой 250х120х65Кирпич лицевой фактурный 250х60х65Клинкерная фасадная плиткаДоски из фиброцементаИскуственный каменьПриродный каменьДекоративная штукатуркаВиниловый сайдингФасадные панели

Материал наружних стен (фронтонов) Оцилиндрованное бревно, 220ммОцилиндрованное бревно, 240ммОцилиндрованное бревно, 260ммОцилиндрованное бревно, 280ммБрус 150х150, 150ммБрус 200х200, 200ммКаркасные стены, 150ммСИП-панели, 174ммЛСТК, 200ммКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич пустотелый (30%), 250ммКирпич пустотелый (30%), 380ммКирпич пустотелый (30%), 510ммПоризованные блоки (теплая керамика), 250ммПоризованные блоки (теплая керамика), 380ммПоризованные блоки (теплая керамика), 440ммПоризованные блоки (теплая керамика), 510ммГазобетон D300, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 200ммГазобетон, пенобетон D400, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 400ммГазобетон, пенобетон D500, 200ммГазобетон, пенобетон D500, 300ммГазобетон, пенобетон D500, 400ммГазобетон, пенобетон D600, 200ммГазобетон, пенобетон D600, 300ммГазобетон, пенобетон D600, 400ммПенобетон D800, 200ммПенобетон D800, 300ммПенобетон D800, 400ммАрболит D600, 300ммАрболит D600, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 200ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 300ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 500ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 600ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 100ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 200ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 300ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 400ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 500ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 600ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200мм

Материал внутренних стен Не учитыватьОцилиндрованное бревно, 220ммОцилиндрованное бревно, 240ммОцилиндрованное бревно, 260ммОцилиндрованное бревно, 280ммБрус 150х150, 150ммБрус 200х200, 200ммКаркасные стены, 150ммСИП-панели, 174ммЛСТК, 200ммКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич пустотелый (30%), 250ммКирпич пустотелый (30%), 380ммКирпич пустотелый (30%), 510ммПоризованные блоки (теплая керамика), 250ммПоризованные блоки (теплая керамика), 380ммПоризованные блоки (теплая керамика), 440ммПоризованные блоки (теплая керамика), 510ммГазобетон D300, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 200ммГазобетон, пенобетон D400, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 400ммГазобетон, пенобетон D500, 200ммГазобетон, пенобетон D500, 300ммГазобетон, пенобетон D500, 400ммГазобетон, пенобетон D600, 200ммГазобетон, пенобетон D600, 300ммГазобетон, пенобетон D600, 400ммПенобетон D800, 200ммПенобетон D800, 300ммПенобетон D800, 400ммАрболит D600, 300ммАрболит D600, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 200ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 300ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 500ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 600ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 100ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 200ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 300ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 400ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 500ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 600ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200мм

Материал перекрытия Железобетонное монолитное, 200ммЖелезобетонное монолитное, 150ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные, 220ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные (облегченные), 160ммПлиты перекрытия бетонные сплошные, 160ммЧердачное по деревяным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Чердачное по деревяным балкам с утеплителем до 500 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 500 кг/м3

Эксплуатационная нагрузка, кг/м² 90 кг/м2 — для холодного чердака195 кг/м2 — для жилой мансарды

3 этаж

Высота 3-го этажа, м м

Материал наружних стен Оцилиндрованное бревно, 220ммОцилиндрованное бревно, 240ммОцилиндрованное бревно, 260ммОцилиндрованное бревно, 280ммБрус 150х150, 150ммБрус 200х200, 200ммКаркасные стены, 150ммСИП-панели, 174ммЛСТК, 200ммКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич пустотелый (30%), 250ммКирпич пустотелый (30%), 380ммКирпич пустотелый (30%), 510ммПоризованные блоки (теплая керамика), 250ммПоризованные блоки (теплая керамика), 380ммПоризованные блоки (теплая керамика), 440ммПоризованные блоки (теплая керамика), 510ммГазобетон D300, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 200ммГазобетон, пенобетон D400, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 400ммГазобетон, пенобетон D500, 200ммГазобетон, пенобетон D500, 300ммГазобетон, пенобетон D500, 400ммГазобетон, пенобетон D600, 200ммГазобетон, пенобетон D600, 300ммГазобетон, пенобетон D600, 400ммПенобетон D800, 200ммПенобетон D800, 300ммПенобетон D800, 400ммАрболит D600, 300ммАрболит D600, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 200ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 300ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 500ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 600ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 100ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 200ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 300ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 400ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 500ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 600ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200мм

2 этаж

Высота 2-го этажа, м м

1 этаж

Высота 1-го этажа, м м

Материал перекрытия Железобетонное монолитное, 200ммЖелезобетонное монолитное, 150ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные, 220ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные (облегченные), 160ммПлиты перекрытия бетонные сплошные, 160ммПолы по грунтуЧердачное по деревяным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Чердачное по деревяным балкам с утеплителем до 500 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 500 кг/м3

Цоколь

Высота цоколя, м м

Материал цоколя Не учитыватьКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич полнотелый, 640ммКирпич полнотелый, 770ммЖелезобетонное монолитное, 200ммЖелезобетонное монолитное, 300ммЖелезобетонное монолитное, 400ммЖелезобетонное монолитное, 500ммЖелезобетонное монолитное, 600ммЖелезобетонное монолитное, 700ммЖелезобетонное монолитное, 800мм

Внутренняя отделка

Общая толщина стяжки, мм Не учитывать50мм100мм150мм200мм250мм300мм

Выравнивание стен Не учитыватьШтукатурка, 10ммШтукатурка, 20ммШтукатурка, 30ммШтукатурка, 40ммШтукатурка, 50ммГипсокартон, 12мм

Распределение нагрузок на стены

Коэффициент запаса 11.11.21.31.41.5

beton-house.com

Строительство домов с железо-бетонным каркасом. Сборно-монолитный каркас: технология, особенности проектирования, эффективность

Монолитный каркас дома

Пример построенного монолитного каркаса
дома. Щёлкните на фото для увеличения.

Строительство частного дома на основе монолитного железобетонного каркаса — это практически идеальный способ строительства дома. Железобетонными получаются фундамент, несущие колонны и перекрытия, а стены заполняются кладкой из блоков. Дом получается суперпрочным; фактически эта же технология используется при строительстве современных небоскрёбов. Если в доме планируется цокольный этаж, то он тоже делается из монолитного железобетона.

Строительство дома на основе монолитного каркаса позволяет реализовывать любые планировочные задумки. Можно делать комнаты разной площади, высоты и формы. Можно не привязываться к стандартным размерам бетонных изделий (плит перекрытий). В слишком больших комнатах могут появляться несущие колонны на «территории» комнаты, это неизбежно.

Бетонный каркас редко строят «вручную», с использованием непрофессиональной рабочей силы. Обычно нанимают нормальную строительную фирму. Бетон , конечно, тоже используется покупной. Для уплотнения бетонной смеси после заливки используется электрический вибратор.

В монолитном строительстве бетонные работы можно выполнять единовременно, когда заливается вся бетонная конструкция, либо поэтапно, когда бетон заливается частями. Понятное дело, что нельзя залить двухэтажный каркас дома сразу целиком. Поэтому бетон заливается этапами, по мере затвердевания предыдущей части конструкции: например, несущие колонны на втором этаже заливаются после затвердевания монолитного между первым и вторым этажом.

В этом моменте возникает понятие холодного шва . Температура здесь не причём, холодный шов — это граница между застывшим бетоном и новой партией свежезалитого бетона. К сожалению, холодный шов — это слабое место в бетонном каркасе дома, сцепление бетона здесь хуже, чем в просто едино-монолитном бетоне.

Но не нужно сильно переживать по этому вопросу. Появление холодных швов неизбежно при строительстве монолитного бетонного каркаса дома. Поэтому, чтобы улучшить сцепление застывшего бетона со свежим, поверхность застывшего бетона обязательно очищается от пыли, грязи, воды, а также цементной плёнки, возникшей из-за наличия солей.

Монолитные перекрытия изготавливаются с использованием горизонтально выставленной опалубки (например, из влагостойкой фанеры), установленной на множестве вертикальных металлических стоек-домкратов. На опалубке вяжется арматурный каркас, который потом заливается бетоном. Подпирающие стойки из-под перекрытия убирают постепенно, по мере схватывания бетона.

В перекрытии нужно предусмотреть технологические отверстия: для дымохода, вентканалов, кабелей, труб канализации, воды и отопления.

При строительстве несущих колонн, в отличие от перекрытий, может потребоваться бетон с более высокой подвижностью . Причина в более обильном армировании колонн, а бетон должен занять все имеющиеся пустоты в объёме. Подвижность не должна достигаться излишним добавлением воды. Подвижные бетонные смеси обозначаются П1, П2, П3, П4 и т.д.

Для монолитных колонн обычно применяется специальная съёмная многоразовая опалубка. Экономить тут не надо, иначе опалубку может разорвать давлением изнутри. Нормальные строительные фирмы имеют такую опалубку, хотя её использование стоит недёшво. Люди, которые заливают несущие колонны сами, вынуждены для колонн строить очень прочные опалубки. Иногда строят «несъёмную опалубку» из кирпича.

Важно залить колонну сразу целиком, чтобы избежать появления в колонне холодного шва. Он появится только в месте стыка колонны и перекрытий. Холодный шов колонны должен быть горизонтальным.

Бетонные работы очень желательно проводить при положительной температуре. Есть добавки в бетон для работы с ним в холодное время, также иногда используются греющие кабели. Можно также соорудить шатёр из полиэтиленовой плёнки над стройкой, но всё же по возможности лучше работать с бетоном в тёплое время года.

Заполнитель стен в монолитном каркасе не обязан быть очень прочным, ведь нагрузку несут железобетонные колонны. Стена в данном случае лишь выполняет ограничивающую и теплозащитную функцию. Фактически, заполнять стены в монолитном каркасе дома можно любым материалом: тёплой керамикой , обычным кирпичом , блоками из ячеистого бетона (пенобетон, газобетон и др.), арболитом и т.д.

Можно использовать комбинации стеновых материалов. Например, снаружи облицовочный кирпич, внутри тёплая керамика. Или вариант дороже: облицовочный кирпич + тёплая керамика + внутренний слой обычного рядового кирпича. Третий внутренний слой кирпича в данном случай нужен для комфортного использования стены: удобно штробить, сверлить, крепить, гарантированно ничего не вывалится из стены.

У домов на основе монолитного ж/б каркаса могут промерзать монолитные перекрытия, если они выходят наружу и не утеплены. Теплопроводность железобетона примерно 1,69 Вт/(м·°C), а это неслабый мостик холода внутрь дома. Поэтому все торцы перекрытий нужно обязательно утеплять.

Колонны монолитного каркаса нужно «ставить» ко внутренней стороне стены. Перекрытие заходит дальше колонны и стеновой материал «обходит» колонну снаружи. Таким образом, несущие колонны постоянно находятся в зоне тепла и не промораживаются зимой. Это продлевает срок жизни колонн, хотя он и так очень большой.

Место в наружной стене, где находится несущая колонна, может получиться с плохим сопротивлением теплопередаче . Поэтому, возможно, на этом участке стены придётся использовать утеплитель.

Хотя колонну надо прижимать к внутренней стороне стены, не нужно делать одинаковую ровную поверхность, колонна должна быть незначитетельно утоплена внутрь. Благодаря этому, если стены потом будут штробиться, штробы не пойдут по колонне.

Как мне сказал один архитектор, есть риск подсоса влаги монолитным бетонным каркасом от бетонного фундамента. В этом случае необходимо отделить каркас от фундамента гидроизоляцией. Т.е. каркас будет стоять на фундаменте на гидроизоляционном слое. Того, что нет прямой цельной связи между фундаментом и каркасом бояться не стоит, сила тяжести всё держит крепко. Дом и так суперкрепким получается.

Дома на монолитном каркасе хорошо подходят для сейсмоопасных регионов России (Сочи, Екатеринбург и другие районы).

Игорь (15.12.2015 11:36)
Не понимаю тех кто «парится» по поводу «дороговизны и сложности» жб каркаса. В газобетонных — пенобетонных стенах, под перекрытие монолитные армпояса устраивают в обязательном порядке, надо только добавить колонны и вот он — каркас (упрощенно) практически готов…. И в таком разе у вас получается совершенно иной по качеству дом, которому не страшны очень сильные землетрясения, просадки грунта…. при сильном пожаре — каркас удержит перекрытия (жб) и позволит безопасно эвакуироваться…. Не приходилось ли кому видеть растрескавшиеся стены газобетонного дома (иногда в них можно кулак просунуть) ? Такой дом становится непригодным (небезопасным) к проживанию и деньги затраченные на его строительство, во многом можно считать утраченными, плюс стоимость демонтажа…. Да, такие случаи не массовые, но кто даст гарантию, что «сэкономленное » на колоннах не аукнется именно вам…. Англичане в этом плане правы (хоть и не люблю я их) — свой дом должен быть крепостью))))

Во избежание коррозии соединительных деталей в дальнейшем их обетонировают, покрывают антикоррозийными составами или выполняют из нержавеющей стали.

Колонны каркаса одноэтажных промышленных зданий можно подразделить на две группы: применяемые в пролетах без мостовых кранов и в пролетах с мостовыми кранами. По положению в здании колонны делятся на крайние (пристенные) и средние, устанавливаемые на стыке двух пролетов.

Сборные железобетонные типовые колонны. Их вес колеблется в пределах от 1,8 до 7,9 т. Высоту колонн принимают с учетом возможности заделки нижнего конца в фундамент на 900 мм. Колонны средних рядов (при сечении их 400 X 400 мм) в верхней час

starer.ru

разновидности, повышение эффективности монолитного каркасного жилья

На фото – ж/б каркас многоэтажного здания

Каркас из железобетона обладает рядом весомых преимуществ:

Длительность эксплуатации и отличные несущие характеристики, что можно считать одним из главных плюсов.

Увеличенная длина пролетов по сравнению со сборными конструкциями – до 6 м. Это еще один аргумент в непрактичности применения ж/б в строительстве зданий малой этажности.

Совет: если вам необходимо в материале сделать различные проходы для коммуникаций, используйте алмазное бурение отверстий в бетоне.

Бурение отверстий в бетонных конструкциях

Состав железобетона

Согласно ГОСТ 7473-94, бетоном называют искусственный материал каменистой формы. Его производство заключается в правильном подборе комбинации вяжущих компонентов, воды и различных добавок, повышающих его прочность и свойства бетона. Далее происходит отвердевание бетонной смеси и рождение самого материала.

Основой для производства стальной арматуры в соответствии с ГОСТ 10884-81 является низколегированная сталь. Ее получают горячекатаным методом, придавая ей рифленость, чтобы улучшить соприкосновение с бетоном.

Совет: для демонтажа ЖБИ лучше всего зарекомендовала себя резка железобетона алмазными кругами.

Демонтаж ж/б перекрытий

Разновидности железобетонных каркасов

В строительной индустрии выделяют два вида:

Сборные, которые производятся из отдельных элементов на заводе.
Они состоят из:

ригелей;
колонн;
основ лестничных проемов.

Монолитные, они возводятся на месте строительства с применением готовой бетонной смеси определенной марки. Их изготавливают и отливают по индивидуальному проекту, с упором на выбранные формы.
Этот вид каркаса чрезвычайно популярен среди застройщиков по ряду своих достоинств:

нет ограничений по конфигурации и расположению элементов здания;
способны принимать любые, даже самые невероятные архитектурные формы;
выдерживать любую этажность и нагрузку.

Железобетонный монолитный каркас здания на стройплощадке

Материал наружных стен не имеет для каркаса никакого значения, они могут быть:

кирпичными;
навесными;
пенобетонные.

Здания на основе монолита прекрасно вписываются в архитектуру и ландшафтные особенности местности.

Совет: благодаря гибкости конструкций владельцы квартир могут себе позволить необычные решения планировки.

Температурный блок

Положительные стороны монолитного каркаса

Данный вариант предполагает распределение нагрузок между составляющими каркаса с целью экономии расходных материалов при возведении объектов. За это отвечают жесткие детали, которые перераспределяют нагрузки от колонн в пользу балок и перекрытий.

Любое нетрадиционное сечение колонн – основных несущих элементов здания, естественно смотрится в планировке здания.

При создании ограждающих барьеров и стен своими руками предпочтение отдается материалам с высокими показателями теплоизоляции. На сегодня таким являются однослойные блоки из ячеистого бетона. (См. также статью Уплотнение бетона: особенности.)

Как возводятся железобетонные каркасные дома

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Наибольшая эффективность достигается при армировании бетона на 3% и более.

Монолитный каркас оптимизируется по:

сечению элементов из ж/б;
марке;
степени армирования используемого бетона.

Строительство монолитно-каркасного частного дома

Вывод

rusbetonplus.ru

Сборный железобетонный каркас многоэтажного промышленного здания. Характеристика, основные элементы и конструктивные особенности.

Каркас многоэтажных промышленных зданий состоит из колонн и балочных или безбалочных междуэтажных перекрытий и покрытия. В зданиях с балочными перекрытиями ригели и колонны связаны между собой в узлах сваркой закладных деталей, т. е. шарнирно, в этом случае каркас в целом воспринимает только вертикальные нагрузки.

Такая конструктивная схема здания называется связевой. Ветровые и другие горизонтальные нагрузки воспринимают перекрытия, которые передают их на торцовые стены и стены лестничных клеток. Иногда устраивают специальные стены или диафрагмы для обеспечения жесткости и устойчивости каркасного здания связевой системы.

Многоэтажные здания могут также иметь каркас рамной конструкции. В этом случае поперечными железобетонными рамами с жесткими узлами обеспечивается пространственная жесткость здания.

Балочная схема многоэтажных зданий является наиболее распространенной. При этой схеме в поперечном направлении располагаются ригели, опирающиеся на консоли колонн, а по ригелям укладываются сборные железобетонные ребристые или пустотелые настилы. Настилы, укладываемые вдоль разбивочных осей ряда колонн, имеют вырезы для пропуска колонн (рис. 84). Ригели имеют тавровое поперечное сечение. В некоторых случаях для уменьшения высоты перекрытия применяют ригели трапецеидального сечения с четвертями для опирания настилов.

Рис. 84. Многоэтажное здание с балочными перекрытиями

Колонны делают высотой на этаж, при этом стыки колонн располагаются не в уровне междуэтажного перекрытия, а на 60 см выше него. Для унификации размеров всех сборных элементов сечения колонн, ригелей и настилов перекрытий всех этажей принимают одинаковыми. Узлы и стыки сборных элементов выполняются сваркой закладных стальных частей с последующим замоноличиванием (рис. 85).

Рис. 85. Сопряжение элементов каркаса. а — ригелей и настилов; б, в — ригелей с колоннами; 1 — колонна; 2 — ригель; 3 — настил.

Стальные планки, заложенные в нижнем поясе ригелей, привариваются к планкам, заложенным в консоли колонн. Планки в консолях шире планок ригелей, благодаря чему сварные швы накладываются в нижнем положении, самом удобном для производства сварочных работ. Поверху ригели соединяются стыковыми накладками, которые обнимают колонну с двух сторон и привариваются к закладным планкам верхнего пояса ригелей. Вертикальные зазоры между торцами ригелей и колонной заполняют бетонной смесью на мелком гравии или цементным раствором. Элементы настила соединяются с ригелями сваркой закладных деталей.

Вместо ригелей могут быть применены парные прогоны, которые опираются на консоли вдоль разбивочных осей колонн. На прогоны укладываются многопустотные настилы. Швы между элементами настила замоноличиваются. Перекрытие получается с гладким потолком, что является большим преимуществом перед перекрытием с ребристым настилом.

Безбалочная схема многоэтажных промышленных зданий в сравнении с балочной обеспечивает большую полезную высоту помещений так как само перекрытие имеет меньшую высоту (рис. 86). Сетка колонн 6 X 6 м.

Рис. 86. Многоэтажное промышленное здание со сборными безбалочными перекрытиями.

Основные несущие элементы безбалочного перекрытия — это колонны с капителями, на которые опираются многопустотные надколонные панели толщиной 30 см. На надколонные панели в свою очередь опираются пролетные панели перекрытия толщиной 16 см. Капители имеют форму усеченной пирамиды с квадратным основанием и с отверстием посередине, через которое проходит колонна. Капитель выполняет роль обоймы стаканного типа, которая охватывает верхушку колонны, опирается на консоли колонны и скрепляется с ними путем приварки закладных деталей.

Поэтажный стык колонн осуществляется в пределах капители. Сборные безбалочные перекрытия сложны в монтаже и неэкономичны по расходу бетона и стали, поэтому применяются редко. Более экономичными являются сборно-монолитные безбалочные перекрытия, которые устроены следующим образом: плоская железобетонная плита с отверстием посередине для пропуска колонны служит капителью; на капители опираются межколонные предварительно напряженные многопустотные панели, на которые в свою очередь опираются пролетные панели (рис. 87).

Рис. 87. Сборно-монолитное безбалочное перекрытие. а — план; б — разрез.

По межколонным панелям укладывается арматурная сетка, которая сваривается с выпусками арматуры пролетных панелей и заполняется бетоном. Такая сборно-монолитная конструкция безбалочного перекрытия благодаря тому, что элементы не разрезаны, отличается большой жесткостью. Достоинство сборно-монолитного перекрытия — значительно меньший расход бетона и стали по сравнению со сборным; недостаток — применение монолитного бетона.

infopedia.su

Железобетонный монолитный каркас: применение и этапы сооружения

Монтаж железобетонных каркасов зачастую применяется в строительстве многоэтажных домов, зданий и сооружений. Используя каркасы из железобетона в частных домах с малым количеством этажей, значительно увеличивается стоимость на строительные работы, а также материалы. Поэтому прежде чем приступить к возведению зданий, необходимо внимательно ознакомиться со всеми преимуществами и недостатками выбранных материалов.

Преимущества и недостатки

Железобетонный каркас используется в строительстве сборный и монолитный. Выделяют следующие преимущества сборного каркаса:

При строительстве частного дома со сборным железобетонным каркасом отсутствует потребность в подогреве места работы в холодное время года. Это значительно экономит затраты на энергоресурсы.
Используя сборный каркас, можно хранить железобетонные материалы на стройке, это обеспечивает непрерывность процесса сборки конструкции.
Возводя дом со сборным каркасом из железобетона, уменьшается потребность в непрофессиональной рабочей силе.
Еще одним преимуществом сборного каркаса является наличие дополнительной площади, что не наблюдается в монолитном сооружении.
В сравнении с монолитными конструкциями сборный железобетонный каркас производится в стенах завода.
К плюсам сборного каркаса относят быстроту сооружения здания, частного дома и других строительных объектов.
Моментальная прочность после установки и заделки швов на каркасах.

К недостаткам относят неудобство размещения арматуры, которая неподвластна изгибанию. Помимо этого, опорные стыки сборных конструкций напрягаются при больших размерах сетки. Все эти недостатки ведут к немалому расходу материала на несущие опоры. Еще одним недостатком сборных каркасов является ограничение в формах, которые изначально установлены заводом-изготовителем.

Также недостатком железобетонных каркасов является сложность в доставке строительных элементов, это приводит к их повреждениям в процессе транспортировки до объекта стройки. Еще одним минусом таких конструкций является привлечение вспомогательной техники при сооружении здания, что приводит к дополнительным денежным затратам.

Возводя монолитное здание, нужно обеспечивать непрерывный технологический процесс доставки материалов на строительную площадку. Также при монолитных работах увеличивается потребность в использовании арматурной стали. Качественные работы монолитного сооружения требуют постоянных вкладываний на очистку опалубки.

Вернуться к оглавлению

Область применения

Чаще всего такие каркасы используют в многоэтажках.

Железобетонная конструкция актуальна в строительстве домов, состоящих из двух этажей, а также неполных каркасов в многоэтажных кирпичных домах. При конструкции каркасов с легкими ограждениями стен и перегородок из качественных материалов приводит к снижению общей массы здания, по сравнению с сооружениями с массивными стенами.

Также применяются железобетонные монолитные каркасы в промышленных общественных зданиях, а именно в больших цехах, стадионах, выставочных залах. Каркасные конструкции нашли свое применение в монтаже основы больших стеновых ограждений с застеклением.

Вернуться к оглавлению

Этапы сооружения

Сооружение железобетонного каркаса для дома состоит из следующих этапов: строится каркас из арматуры по всей длине и ширине конструкции, далее, монтируется опалубка, для установки которой применяются прочные щиты нужных размеров. Затем приступают к заливке бетона, рекомендуют доверить это дело профессионалам, так как только им известны особенности приготовления бетона с высшими качественными показателями, также специалисты лучше справятся с нюансами заливания бетонного раствора. Чтобы в результате заливки не образовались пустоты, строители используют различные уплотняющие приспособления.

После того как раствор уложен приступают к его сушке, особенно важно уделить этому этапу внимание в холодное время года, когда отсутствует естественный процесс высыхания. По окончании всех работ, связанных с сооружением каркаса, необходимо провести демонтаж опалубки и приступить к утеплению.

Вернуться к оглавлению

Монтаж каркаса из арматуры

Устанавливая железобетонную конструкцию из арматуры, не требуется много усилий и количества расходуемого металла. Однако строительство дома с железобетонными каркасами требует много этапов и стадий. Для его изготовления потребуются следующие инструменты и материалы:

пассатижи;
металлические уголки;
кирпичи;
обрезные доски;
рулетка;
молоток;
прутья;
полиэтилен;
доски.

Начинают установку каркаса из арматуры с монтажа опалубки, которая состоит из обрезных досок. Затем по периметру опалубки крепится проволока, и короб погружают в скважину. Чтобы предать прочности бетону и удалить лишнюю воду из раствора, применяют полиэтиленовую пленку, которой застилают дно ямы и ее стены. Далее, вбивают прутья с определенным шагом на дно конструкции и выкладывают по нему кирпичи. Затем на ровную поверхность из кирпичей ставят арматуру, которую вяжут из проволоки с помощью специальных пистолетов или крючков.

Вернуться к оглавлению

Монтаж опалубки

Монтировать опалубку начинают с подготовительных работ площадок, которые включают в себя: очистку территории площадки, ее разравнивание, а также исключение впадин и бугров. Затем происходит изготовление брусков из досок, которые сбивают между собой и размещают друг от друга на метровом расстоянии. Далее, для надежности конструкции создают деревянные хомуты. Они необходимы для исключения распирания опалубки и обеспечения дополнительной устойчивости.

Вернуться к оглавлению

Заливка бетона и уплотнение

После установки каркаса из арматуры приступают к заливке бетона. Очень важно в каркасе дома – это целостность по всему периметру. Заливая раствор из бетона, соблюдают скорость, с которой должна происходить заливка траншеи, так как это влияет на равномерность гидратации. В процессе заливки смотрят на наличие в смеси пузырьков, от которых можно избавиться методом уплотнения, так как имеющиеся пустоты в растворе приводят к ослабеванию прочности основы. Для этого применяют вибрирование.

Чтобы уплотнить бетонный раствор вибрированием в строительной практике используют специальные вибраторы. Они, в свою очередь, отличаются устройствами и способом функционирования. Существует несколько вариантов вибрировать бетон:

Применяя заливку слоями, используют вибрирование поверхности, при котором волны от поверхности бетона распространяются в середину.
При необходимости вибрирования опалубки применяют наружное воздействие, так как волны внутри бетона могут разрушить конструкцию опалубки.
Самый распространенный способ, применение которого возможно для различных сооружений и объемов — это глубинное вибрирование, при котором механизм опускается вглубь раствора.

На продолжительность вибрирования раствора влияет ее консистенция. Чтобы узнать время прекращения процесса, нужно обратить внимание на следующие показатели:

Пузырьки воздуха перестали образовываться на поверхности бетона.
Начинает появляться небольшое количество жидкого слоя бетонной смеси.
Бетон перестал усаживаться.

Если вовремя не остановить вибрирование, это приведет к расслоению бетонного раствора.

Вернуться к оглавлению

Сушка смеси

Чтобы бетон был прочным и долговечным, при его изготовлении нужно соблюдать весь технологический процесс. Из-за наличия в растворе воды, бетон подвергается замерзанию и, соответственно, увеличивается в размере. Опытные строители нашли выход из ситуации, применяя разогрев бетона. Для создания оптимальной температуры используют следующие способы:

электродный прогрев;
обогрев нагревательными проводами;
термос;
индукционный нагрев;
предварительный разогрев раствора.

Хорошим методом является электродный прогрев, но для достижения желаемого температурного режима лучше применять мероприятия в комплексе.

Вернуться к оглавлению

Демонтаж опалубки

Как только бетон достиг своей максимальной прочности, приступают к разборке опалубки, выполнять которую рекомендуют квалифицированным рабочим. Начинают демонтаж со снятия боковых деталей опалубки, придерживаясь определенной последовательности действий. Далее, с особой осторожностью принимаются к разборке сводов, так как в момент удаления арки сооружение держит на себе весь свой вес и при внезапной нагрузке может случиться обвал. Поэтому демонтаж конструкции проводят плавно с равномерным опусканием поддерживающих брусьев. А балочные опоры удаляются одновременно.

kladembeton.ru

Железобетонный сборно-монолитный каркас многоэтажного здания

Изобретение относится к строительству, в частности, к железобетонным каркасам зданий различного назначения и этажности, возводимых в различных регионах, включая сейсмические. Технический результат: сокращение удельной металлоемкости каркаса с одновременным существенным расширением его потребительских качеств, обусловленным возможностью увеличения размеров сетки колонн. Железобетонный сборно-монолитный каркас многоэтажного здания включает сборные или монолитные колонны и плоские сборно-монолитные диски перекрытий, образованные монолитными железобетонными несущими и связевыми ригелями, объединенными в плоскости перекрытия в узлах соединения с колоннами в замкнутые рамные ячейки, в пределах которых группами размещены сборные железобетонные плиты, связанные между собой межплитными швами и опирающиеся по концам на несущие ригели. Неразрезные несущие ригели в каждом пролете между колоннами выполнены с поперечными сечениями переменной ширины, изменяющейся от наибольшей у колонн до наименьшей в середине пролета, и соответственно сборные плиты в пределах каждой ячейки выполнены с длиной, наименьшей в крайних плитах у связевых ригелей и наибольшей в плитах, расположенных в середине каждой ячейки, 1 c. и 5 з.п. ф-лы, 13 ил.

Известен железобетонный каркас многоэтажных зданий, включающий колонны и диски перекрытий, состоящие из многопустотных плит, объединенных по бокам монолитными швами, а в ячейках перекрытий — монолитными железобетонными ригелями, выполненными со строительным подъемом к середине их пролетов [1].Каркас сравнительно прост в изготовлении. Однако выполнение строительного подъема ригелей требует особой тщательности при производстве работ, создает вспарушенность поверхности потолка в пределах каждой ячейки каркаса. Это вызывает дополнительную потребность в устройстве подвесных потолков, и поэтому конструкция каркаса недостаточно экономична.Известен железобетонный каркас здания, включающий колонны, перекрытия с каналами переменной глубины, выполненными вдоль граней колонн с предварительно напряженной арматурой и монолитным бетоном по периметру ячеек каркаса и с заполнением ячеек каркаса монолитными или сборными железобетонными плитами [2].Конструкция каркаса отличается невысокой металлоемкостью. Однако каркас при возведении является многодельным и многостадийным. Сначала изготавливают плиту с каналами, затем после выдержки во времени для твердения бетона (до 20… 25 суток) на бетон плиты натягивают рабочую арматуру, что требует специального оборудования и технологии. Затем подводят снизу плиты опалубку каналов и производят их бетонирование. Такая конструкция и технология является весьма трудоемкой, снижает темп возведения здания и поэтому неэкономична.Наиболее близким к предлагаемому является железобетонный каркас многоэтажного здания, принятый за прототип и включающий колонны и диски перекрытий, которые состоят из железобетонных неразрезных несущих ригелей, ортогонально сопряженных в стыках с колоннами с неразрезными связевыми ригелями, образуя железобетонные замкнутые рамные ячейки, в которых размещены сборные плиты [3].Каркас прост в изготовлении, не требует предварительного напряжения в построечных условиях.Недостатком каркаса является сложность размещения продольной рабочей арматуры несущих ригелей в зонах действия отрицательных изгибающих моментов у колонн и недостаточно эффективное использование ее прочности. Кроме того, опорные узлы сборных плит у колонн перенапряжены при больших размерах сетки колонн. В целом, эти недостатки приводят к повышенному расходу стали на армирование несущих ригелей и к ограничению размеров сетки колонн.Предлагаемое изобретение решает задачу сокращения удельной металлоемкости каркаса с одновременным существенным расширением его потребительских качеств, обусловленным возможностью увеличения размеров сетки колонн.Решение поставленной задачи достигается тем, что в железобетонном сборно-монолитном каркасе многоэтажного здания, включающем сборные или монолитные колонны и плоские сборно-монолитные диски перекрытий, образованные монолитными железобетонными несущими и связевыми ригелями, связанными в плоскости перекрытия в узлах сопряжения с колоннами в замкнутые рамные ячейки, в пределах которых группами размещены сборные железобетонные плиты, объединенные между собой по боковым сторонам межплитными швами и опирающиеся по концам на несущие ригели, несущие ригели в каждом пролете между колоннами выполнены с поперечными сечениями переменной ширины, изменяющейся от наибольшей у колонн до наименьшей в середине пролета, и соответственно сборные плиты в пределах каждой ячейки выполнены с длиной, наименьшей в крайних плитах у связевых ригелей и наибольшей в плитах, расположенных в середине каждой ячейки.Несущие ригели могут быть выполнены с высотой сечения, выступающей кверху относительно верха сборных плит на толщину стяжки пола и с шириной выступающей кверху части, равной ширине сечения несущего ригеля у колонн.Диски перекрытий за наружными рядами колонн могут быть выполнены на консолях несущих и/или связевых ригелей, выпущенных за наружные колонны, с опиранием на эти консоли сборных плит.Сборные плиты в дисках перекрытий могут быть выполнены методом безопалубочного формования, а в межплитных швах поперек несущих ригелей размещены плоские арматурные каркасы со сквозной верхней и нижней арматурой на длину, достаточную для их анкеровки в бетоне межплитных швов.Сборные плиты могут быть выполнены многопустотными с открытыми по торцам пустотами.Сборные плиты также могут быть выполнены П-образного поперечного сечения и оперты по обоим концам верхней полкой на бетонные шпонки боковых граней несущих ригелей.Выполнение несущих ригелей с шириной сечения, наибольшей у колонн, позволяет оптимально в один слой разместить верхнее рабочее армирование несущих ригелей у колонн в зоне действия наибольшего по абсолютной величине отрицательного изгибающего момента и обеспечить тем самым наиболее эффективное использование прочностных качеств арматурной стали. Вместе с этим, вследствие уширения несущего ригеля у колонн повышается сопротивление диска перекрытия продавливанию колонной и повышается надежность стыкового узла колонны с перекрытием и всего перекрытия в целом. Кроме того, повышается надежность и опорных стыков сборных плит с несущими ригелями, поскольку их опирание на несущие ригели уширенного у колонн сечения уменьшает в этом узле величину не только вертикальной опорной реакции, но и наибольшего крутящего момента. В результате уменьшения величины касательных напряжений в стенках сборных плит практически полностью исключается опасность образования косых трещин и их хрупкого разрушения.Вследствие уменьшения длины крайних плит в ячейках возрастает их относительная жесткость. Благодаря этому уменьшается величина прогибов крайних плит под нагрузкой в составе перекрытия. В свою очередь, крайние плиты вследствие зацепления по межплитным швам сдерживают под нагрузкой вертикальные перемещения и средних плит ячеек, и всего перекрытия. Таким образом, предлагаемое решение позволяет выполнить каркас без предварительного напряжения в построечных условиях и увеличить на 15… 20% размеры пролетов ригелей без перерасхода стали и довести размер шага колонн каркаса до 8,5…9,0 м с применением традиционных сборных изделий.Выполнение несущих ригелей с высотой сечения, выступающей кверху относительно верха сборных плит на толщину стяжки пола, способствует решению той же задачи сокращения удельной металлоемкости каркаса при одновременном увеличении размеров сетки колонн. В этом случае в приопорных сечениях несущих ригелей у колонн увеличивается плечо внутренней пары сил и повышается несущая способность этих сечений без увеличения количества рабочей арматуры. В середине каждого пролета несущего ригеля, кроме того, образуются эффективные тавровые сечения с полкой в сжатой зоне, что также приводит к увеличению их несущей способности.Выполнение дисков перекрытий за наружными рядами колонн каркаса на консолях несущих и/или связевых ригелей, выпущенных за наружные колонны, с опиранием на эти консоли сборных плит позволяет выполнять на этих консолях эркеры, балконы и лоджии, создавать любую требуемую пластику фасадов, используя эти консоли для размещения на них поэтажно опертых стен. Вместе с тем, при воздействии нагрузки на консоли ригелей уменьшаются величины пролетных изгибающих моментов в крайних пролетах ригелей, что приводит к уменьшению расхода стали на рабочее армирование пролетных участков ригелей.Применение в перекрытиях сборных плит безопалубочного формования позволяет дополнительно сократить расход стали на армирование перекрытий и использовать изделия прогрессивных технологий формования. Размещение в межплитных швах поперек несущих ригелей плоских арматурных каркасов со сквозной верхней и нижней арматурой на длину, достаточную для их анкеровки в бетоне швов, позволяет обеспечить непрерывность рабочего армирования перекрытия по всей длине пролета вдоль плит, обеспечить по торцам сборных плит восприятие изгибающих моментов обоих знаков. Таким образом, отдельные сборные плиты объединяются в неразрезные элементы, что позволяет дополнительно снизить расход стали на армирование сборных плит и уменьшить их прогибы.Выполнение сборных плит многопустотными существенно расширяет возможности каркаса, особенно при его применении для жилых и общественных зданий, обеспечивая гладкие потолки, а также надежные сопряжения плит с несущими ригелями посредством бетонных шпонок ригелей, размещаемых в открытых по торцам плит пустотах.Выполнение сборных плит П-образного поперечного сечения с опиранием их верхней полкой на бетонные шпонки несущих ригелей позволяет существенно снизить величину нагрузки от собственной массы перекрытий и благодаря этому увеличить размеры сетки колонн. Это особенно важно для общественных и производственных зданий, перекрытия в которых могут быть выполнены с устройством легких подвесных потолков.Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленное техническое решение отличается от известного новыми признаками: (1) неразрезные несущие ригели в каждом пролете между колоннами выполнены с поперечными сечениями переменной ширины, изменяющейся от наибольшей у колонн до наименьшей в середине пролета, (2) сборные плиты в пределах каждой ячейки выполнены с длиной, наименьшей в крайних плитах у связевых ригелей и наибольшей в плитах, расположенных в середине каждой ячейки, (3) неразрезные несущие ригели выполнены с высотой сечения, выступающей кверху относительно верха сборных плит на толщину стяжки пола, (4) с шириной выступающей части, равной наибольшей ширине сечения несущего ригеля у колонн, (5) диски перекрытий за наружными рядами колонн выполнены на консолях несущих и/или связевых ригелей, выпущенных за наружные колонны, с опиранием на эти консоли сборных плит, (6) сборные плиты в дисках перекрытий выполнены методом безопалубочного формования, а (7) в межплитных швах поперек несущих ригелей размещены плоские арматурные каркасы со сквозной нижней и верхней арматурой на длину, достаточную для их анкеровки в бетоне межплитных швов, (8) сборные плиты выполнены многопустотными с открытыми по торцам пустотами, (9) сборные плиты выполнены П-образного поперечного сечения и оперты по торцам верхней полкой на бетонные шпонки боковых граней несущих ригелей.В целом предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны, поскольку перечисленные выше признаки предлагаемого технического решения в приведенной сумме не известны, а достигаемые технические результаты по предложенному решению превосходят известные. Это дает возможность считать предлагаемое техническое решение соответствующим требованиям изобретательского уровня.Сущность предлагаемого решения поясняется чертежами. На фиг.1 представлен предлагаемый каркас, вид в плане; на фиг.2 — то же, что на фиг.1, при несущих ригелях, выступающих кверху; на фиг.3 — то же при расположении несущих ригелей вдоль секции дома; на фиг.4 — то же, фрагмент диска перекрытия с размещением рабочего армирования в несущих и связевых ригелях, межплитных швах; на фиг.5 — то же, сечение А-А на фиг.4 при применении сборных многопустотных плит; на фиг.6 — то же, разрез Б-Б на фиг.4, армирование несущих ригелей и сопряжение ригелей с колоннами; на фиг.7 — то же, разрез В-В на фиг.4 в середине пролета несущего ригеля при опирании на него многопустотных плит; на фиг.8 — то же, разрез Г-Г на фиг.4 несущего ригеля у колонн при опирании на него многопустотных плит; на фиг.9 — то же, разрез А-А на фиг.4 при выполнении перекрытия с применением сборных П-образных плит; на фиг.10 — то же, разрез В-В на фиг.4 несущего ригеля в середине пролета при опирании на него П-образных плит; на фиг.11 — то же, разрез Г-Г на фиг.4 несущего ригеля у колонн с опиранием на него сборных П-образных плит; на фиг.12 — то же, разрез В-В на фиг.4 при выполнении несущего ригеля выступающим кверху в середине его пролета; на фиг.13 — то же, разрез Г-Г на фиг.4 несущего ригеля, выступающего кверху у колонн.Предлагаемый каркас (фиг.1-13) включает колонны 1, сборные плиты 2, объединенные между собой по сторонам межплитными швами 3 из монолитного бетона. В створах колонн 1 во взаимно перпендикулярных направлениях пропущены неразрезные монолитные железобетонные несущие 4 и связевые 5 ригели, образующие в плоскости диска перекрытия замкнутые рамные ячейки, охватывающие группу многопустотных плит 2 (фиг.1-4). На продолжении несущих 4 и связевых 5 ригелей за наружные колонны могут быть выпущены консоли 6 ригелей, на которые оперты плиты 2. Несущие ригели 4 выполнены с переменной шириной сечения, увеличивающейся от минимальной в середине пролета к наибольшей у колонн. Плиты 2 в каждой ячейке имеют переменную длину от наименьшей длины плит, расположенных у связевых ригелей 5, до наибольшей в середине ячейки. В несущих ригелях 4 по всей их длине размещена сквозная арматура 7, а в приопорных зонах у колонн размещена локальная арматура 8 (фиг.4). Количество арматуры определяют расчетом. В связевых ригелях 5 выполнена сквозная арматура 9, количество которой также определено расчетом. Сквозная продольная арматура 7 и 9 несущих 4 и связевых 5 ригелей заанкерена на контуре диска перекрытия и ее выполняют без предварительного натяжения. Поперек несущих ригелей 4 в межплитных швах размещены плоские арматурные каркасы 10 со сквозной верхней и нижней арматурой на длину, достаточную для ее анкеровки в бетоне межплитных швов 3. Кроме того, в крайних ячейках каркаса в межплитные швы 3 установлена сквозная арматура 11, заанкеренная одним концом в монолитном бетоне крайнего несущего ригеля, а другим — в ближайшем к нему среднем несущем ригеле (фиг.4). Арматура 11 предназначена сдерживать горизонтальный изгиб и кручение крайнего ригеля 4. Несущие ригели 4 выполнены на высоту плит 2 (фиг.5-11) либо могут быть выполнены в одной плоскости с плитами 2 по нижней поверхности и выступающими кверху (фиг.2, 12, 13) относительно верхней поверхности плит 2 на толщину стяжки пола 12.Сборные плиты 2 могут быть выполнены многопустотными 13 или П-образного поперечного сечения 14 безопалубочного формования с опиранием по концам на бетонные шпонки, выполненные на боковых поверхностях заодно с несущими ригелями 4. При этом до установки в перекрытие плит 2, 13 их пустоты выполнены открытыми по торцам на длину до 100 мм. По торцам из плит 2, 13, 14 могут быть выполнены выпуски рабочей арматуры (не показаны), заанкериваемые в монолитном бетоне несущих ригелей 4.При больших пролетах предварительно напряженных плит 2, когда возможна разбежка в величине их выгиба от обжатия усилием предварительного напряжения, под перекрытием может быть подшит подвесной потолок 16, выполняемый из листовых изделий. При предложенных тонкостенных П-образных изделиях в перекрытии может быть размещен слой звукоизоляции 17.Предлагаемый каркас работает под нагрузкой как единая статически неопределимая многоэтажная пространственная конструкция с плоскими дисками перекрытий. На каждом этаже вертикальную нагрузку непосредственно воспринимают сборные плиты 2, работающие с распором, и перераспределяют на несущие ригели 4, а последние передают нагрузку на колонны 1. При этом при действии вертикальной нагрузки крайние плиты 2, расположенные у связевых ригелей 5, прогибаются в меньшей мере и оказывают сдерживающее влияние на вертикальные перемещения плит, расположенных ближе к середине ячейки. Несущие ригели 4 в местах примыкания к колоннам 1 наряду со значительной величиной изгибающего момента отрицательного знака испытывают воздействия поперечной силы от опорной реакции, а также возможно их закручивание от неравномерного изгиба сборных плит при разновеликой нагрузке в смежных ячейках, при разных длинах пролетов связевых ригелей 5 смежных ячеек. Закручивание особенно заметно в крайних и угловых ячейках каркаса. Поэтому выполнение несущих ригелей 4 уширенными у колонн 1 позволяет более полно и равномерно перераспределить усилия между элементами каркаса и обеспечить более однородное напряженное состояние в их сечениях. Наряду с повышением эффективности работы каркаса при действии вертикальной нагрузки возрастает сопротивление закручиванию и сдвигу дисков перекрытий предлагаемого каркаса при воздействии горизонтальной нагрузки, существенно возрастает крутильная жесткость каркаса. Благодаря предложенной конструкции дисков перекрытий более эффективно включаются в работу вертикальные диафрагмы жесткости.Таким образом, по сравнению с аналогами [1, 2] и прототипом [3] в предлагаемом каркасе при наличии приведенных признаков в еще большей мере удается снизить и наиболее полно перераспределить усилия между элементами каркаса. Действительно, если в прототипе без предварительного напряжения монолитных элементов перекрытий наибольший эффективный шаг колонн равен 7,2 м, то предлагаемое решение позволяет практически при тех же условиях обеспечить перекрытие пролетов до 8,6…9,0 м. Это существенно расширяет возможности обеспечения свободных объемно-планировочных решений зданий, что решает задачу получения универсального каркаса для многоэтажных зданий различного назначения (жилье, общественные здания, многоэтажные гаражи-стоянки и т.д.).Предлагаемый каркас возводят в следующей последовательности.Сначала в фундаменты устанавливают сборные колонны 1 высотой на 1-2 этажа, затем в створе колонн монтируют поддерживающие устройства с опалубкой поверху для монолитных несущих ригелей 4. На поддерживающие устройства опирают концами сборные плиты 2, 13, 14 различной длины. При этом более длинные плиты размещают в середине пролетов, а наиболее короткие — у колонн. Вдоль крайних плит в створах колонн к установленным плитам подвешивают опалубку связевых ригелей 5. После этого в образовавшихся объемах устанавливают в створах колонн пролетные арматурные каркасы 7 и 9 ригелей, устанавливают арматуру ригелей 8 в сопряжениях с колоннами. Под межплитными швами 3 подвешивают инвентарную полосовую опалубку. В межплитные швы 3 поперек несущих ригелей размещают плоские арматурные каркасы 10, а в крайних ячейках перекрытия — также арматуру 11. Бетонную смесь укладывают одновременно в несущие 4 и связевые 5 ригели и в межплитные швы 3 с непрерывной подачей бетононасосом или циклической подачей бадьями. После набора бетоном монолитных конструкций требуемой прочности из-под готового перекрытия извлекают поддерживающие устройства и опалубку и устанавливают их на него для возведения перекрытия следующего этажа, и цикл повторяется.В случае применения монолитных колонн сначала устанавливают арматуру и опалубку колонн 1 на высоту этажа. Затем бетонируют колонны, содержащие вверху выпуски их продольной арматуры на вышележащий этаж. После этого порядок устройства перекрытия каждого этажа аналогичен описанному выше.Поэтажно опертые наружные стены здания устраивают одновременно с возведением каркаса и используют их в качестве опалубки наружных ригелей дисков перекрытий.Представленная технология возведения каркаса дополняет преимущества его конструкции и обеспечивает всепогодность и высокий темп строительства многоэтажного здания.Предлагаемое техническое решение будет реализовано при строительстве многоэтажных зданий различного назначения как в Беларуси и России, так и в других странах СНГ. Оно будет способствовать распространению и освоению технологического оборудования безопалубочного формования, повышению эффективности строительной отрасли. Такое переоснащение предприятий строительной индустрии производится в рамках реализации государственной научно-технической политики по обеспечению конкурентоспособности строительной продукции в этих странах.Источники информации1. Патент РФ № 2052591, Е 04 В 1/18, Е 04 Н 9/02, БИ № 2, 20.01.1996.2. Патент РФ № 2166032, Е 04 В 1/18, БИ № 12, 27.04.2001.3. Патент РФ № 2118430, Е 04 В 1/18, Е 04 Н 9/02, БИ № 24, 05.03.1996.

Формула изобретения

1. Железобетонный сборно-монолитный каркас многоэтажного здания, включающий сборные или монолитные колонны и плоские сборно-монолитные диски перекрытий, образованные монолитными железобетонными несущими и связевыми ригелями, объединенными в плоскости перекрытия в узлах соединения с колоннами в замкнутые рамные ячейки, в пределах которых группами размещены сборные железобетонные плиты, связанные между собой межплитными швами и опирающиеся по концам на несущие ригели, отличающийся тем, что неразрезные несущие ригели в каждом пролете между колоннами выполнены с поперечными сечениями переменной ширины, изменяющейся от наибольшей у колонн до наименьшей в середине пролета, и соответственно сборные плиты в пределах каждой ячейки выполнены длиной, наименьшей в крайних плитах у связевых ригелей и наибольшей в плитах, расположенных в середине каждой ячейки.2. Железобетонный каркас многоэтажного здания по п.1, отличающийся тем, что неразрезные несущие ригели выполнены с высотой сечения, выступающей кверху относительно верха сборных плит на толщину стяжки пола и с шириной выступающей части, равной наибольшей ширине сечения несущего ригеля у колонн.3. Железобетонный каркас многоэтажного здания по п.1 или 2, отличающийся тем, что диски перекрытий за наружными рядами колонн выполнены на консолях несущих и/или связевых ригелей, выпущенных за наружные колонны, с опиранием на эти консоли сборных плит.4. Железобетонный каркас многоэтажного здания по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сборные плиты в дисках перекрытий выполнены методом безопалубочного формования, а в межплитных швах поперек несущих ригелей размещены плоские арматурные каркасы со сквозной нижней и верхней арматурой на длину, достаточную для их анкеровки в бетоне межплитных швов.5. Железобетонный каркас многоэтажного здания по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сборные плиты выполнены многопустотными с открытыми по торцам пустотами.6. Железобетонный каркас многоэтажного здания по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сборные плиты выполнены П-образного поперечного сечения и оперты по торцам верхней полкой на бетонные шпонки боковых граней несущих ригелей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): ООО «БЭСТ-инжиниринг»

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ОАО «Приволжтрасстрой»

Договор № РД0004070 зарегистрирован 16.11.2005

Извещение опубликовано: 20.01.2006 БИ: 02/2006

* ИЛ — исключительная лицензия НИЛ — неисключительная лицензия

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Научно-исследовательское и экспериментально-проектное республиканское унитарное предприятие «Институт БелНИИС» Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь (BY)

Вид лицензии*: ИЛ

Лицензиат(ы): ООО «Б.Э.С.Т.-инжиниринг»

Договор № РД0006608 зарегистрирован 15.02.2006

Извещение опубликовано: 10.04.2006 БИ: 10/2006

* ИЛ — исключительная лицензия НИЛ — неисключительная лицензия

MM4A — Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.07.2008

Извещение опубликовано: 10.04.2009 БИ: 10/2009

Железобетонный каркас: особенности конструкций многоэтажных зданий

Состав железобетона

Разновидности железобетонных каркасов

Положительные стороны монолитного каркаса

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Вывод

Унифицированный Сборный Железобетонный Каркас: Виды, Монтаж

Строительство домов с железо-бетонным каркасом. Сборно-монолитный каркас: технология, особенности проектирования, эффективность

разновидности, повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Сборный железобетонный каркас многоэтажного промышленного здания. Характеристика, основные элементы и конструктивные особенности.

Железобетонный монолитный каркас: применение и этапы сооружения

Преимущества и недостатки

Область применения

Этапы сооружения

Монтаж каркаса из арматуры

Монтаж опалубки

Заливка бетона и уплотнение

Сушка смеси

Демонтаж опалубки

Железобетонный сборно-монолитный каркас многоэтажного здания

Добавить комментарий Отменить ответ