Залізобетонний каркас застосовують в процесі зведення багатоповерхових будівель і приватних будинків. Дотримання техніки будівництва і використання надійних матеріалів додасть міцності спорудження.
Переваги та недоліки
Залізобетонні каркаси незамінні при спорудженні висотних будівель, тому що мають відмінну міцність. При приватному будівництві допустимо вибирати матеріали з менш хорошими характеристиками. У зв’язку з цим використання сталевого каркаса залізобетонного при приватному будівництві є економічно необгрунтованим.
Основні переваги застосування матеріалу:
- висока несуча здатність;
- вогнестійкість;
- тривала експлуатація;
- Малі експлуатаційні витрати;
- надійність конструкції;
- витрати на виробництво таких виробів набагато нижче, ніж на конструкції з каменю або металу;
- довжина прольотів дозволяє створювати великі приміщення без додаткових опор (перегородок, колон).
Недоліки матеріалу:
- велика щільність;
- необхідність витримки до придбання міцності;
- висока звуко — і теплопровідність;
- трудомісткість ремонтних робіт, посилення конструкції;
- матеріал може покритися тріщинами через усадки і силових впливів.
Види, де використовується в будівництві
Розрізняють 3 види таких конструкцій:
- Монолітний. Проводиться шляхом заливки опалубки бетонним складом. Монолітні вироби не мають обмежень за розміром, типом колон і т.д. вони міцні, здатні розподіляти навантаження на балки і плити перекриття, завдяки чому вдається заощадити використовувані матеріали. Вимагають використання термоізоляції, якщо застосовуються для зведення стін і перегородок. Щоб спорудити такий вид конструкції, необхідно бетонну суміш заливати в знімну опалубку, тому що це прискорить процес.
- Збірний. Застосовується при спорудженні промислових будівель і в умовах індивідуального будівництва. Збірний залізобетонний каркас багатоповерхового будинку дає можливість працювати при низькій температурі. Його основні елементи (колони, ригелі, основи сходових прорізів) виробляються на заводі, а збираються безпосередньо на будівництві.
- Збірно-монолітний. Основою технології є несучий каркас, який складається із залізобетонних елементів заводського виготовлення (колони, ригелі, пустотні плити). Завдяки цьому представляється можливою збірка каркасів з великою відстанню між несучими елементами. Жорсткість і стійкість конструкції досягається вузлами сполучення ригелів з колонами. Бетонування швів між плитами створює жорсткий диск перекриття.
Технологія будівництва залізобетонних КАРКАСНИХ КОНСТРУКЦІЙ
Від типу металевої конструкції і кількості поверхів залежить спосіб зведення будівлі. Розрізняють Збірні, монолітні і комбіновані конструкції.
Перший варіант має ряд переваг:
- Відсутність необхідності підігріву робочого місця взимку, що істотно економить витрати на енергоресурси.
- Можливість залишати залізобетонні матеріали на будівництві, що забезпечує безперервність процесу складання конструкції.
- Зменшення необхідності непрофесійної робочої сили.
- Наявність додаткового простору, яке відсутнє при монолітному будівництві.
- Елементи каркаса виготовляються на заводі, що дозволяє обійтися без зварювальних робіт.
- Швидкість спорудження будівлі.
- Досягнення міцності відразу після установки.
Серед недоліків-велика витрата матеріалу на опори, обмеження в формах, які за замовчуванням встановлені заводом-виробником, тому що арматура не піддається згинанню.
Збірна конструкція
При зведенні багатоповерхових будинків використовують наступні типи збірних каркасів:
- Связевий. Являє собою просторову конструкцію і колони, які Шарнірно прикріплені до неї за допомогою ригелів. Забезпечення жорсткості відбувається нерівномірно. Через шарнірного кріплення колони майже не чинять опір горизонтальним зрушень. Елементи стискаються вертикальними навантаженнями (несучі стіни, внутрішні перегородки, плити перекриття).
- Рамно-связевий. Відрізняється від попереднього типу жорстким кріпленням колон і балок.
- Рамний. Колони і ригелі закріплені жорстко. Вони утворюють плоскі і просторові рами в 2-3 напрямках. Жорсткість забезпечується рівномірно всіма складовими системи. На несучу здатність рами впливає кожен елемент окремо, параметр знижується при збільшенні кроку установки колон і з підвищенням висоти поверху.
Щоб елементи каркаса було зручно транспортувати, на них встановлюються спеціальні петлі або проробляються отвори. На будівельному майданчику деталі зварюють.
Конструкція таких каркасів передбачає наявність залізобетонного фундаменту. На ньому монтують колони з проміжками 6-12 м.для фундаментних балок застосовують бетон марок 200-400. Ці елементи будуть служити опорою несучих стін. Балки розміщують так, щоб рівень підлоги був на 3 см вище їх верхньої сторони. Порожній простір заливається бетоном. Для цього підходить марка 100.
Для того щоб підлога була захищена від промерзання, а також, щоб на ньому не позначалося вплив грунту на балки, виробляють гідроізоляцію. Великі конструкції зводяться за допомогою колон 1.020, пристосованих до навантаження до 500 т, що дорівнює 10 поверхам. Зовнішні стіни зводять з пористо-бетонних блоків, покладених в 1 ряд. Завдяки нульовій жорсткості зберігається пластичність фасаду. Блоки укладають на балки або плиту перекриття.
При будівництві несучої конструкції з блоків маленького розміру кладку можна виробляти в 1 або кілька шарів. На етапі конструювання подібної будови потрібно переконатися, що кладка не служить опорою каркаса. Товщина стін підбирається з урахуванням теплоізоляційних вимог. У житлових будинках цей параметр повинен дорівнювати 50 см.
Ніздрювато-Бетонні блоки підходять і для внутрішніх перегородок (між кімнатами, квартирами). Ці стіни є для кожного поверху самостійними. Під час планування товщини перегородок і перекриттів в першу чергу враховуються вимоги звукоізоляції (більше 50 дБ).
Існують нормативні документи для розрахунку параметра. Він залежить від використовуваних блоків, розчину, бетону та ін позбутися від сторонніх звуків допоможе мінпліта, якою заповнюються порожнечі. Щільність матеріалу повинна знаходитися в межах 80-100 кг/м3.
Рекомендована товщина міжкімнатних стін — 12 см, звукоізоляційний параметр — мінімум 43 дБ.
Збірний каркас найчастіше застосовується при зведенні 2-5-поверхових промислових будівель. Якщо будується більш висока будівля, що вимагає великих кранових навантажень, то доцільно використовувати сталеве підставу. Його складові (колони, ригелі і сполучні елементи) бувають суцільні або гратчасті. Їх виготовляють з швелерів, куточків та інших профілів, скріплених за допомогою зварювального апарату.
Каркаси з опорами з каменю встановлюють при зведенні невисоких будівель при відсутності великих прольотів і надмірних навантажень. Несучу здатність підвищують за рахунок армування сталевою сіткою, арматурою або підсилюють, застосовуючи залізобетонні сердечники.
Збірно-монолітні каркаси
При застосуванні таких каркасів можна знизити трудомісткість робіт і зменшити їх термін, зберігши основні переваги монолітних конструкцій.
У цьому варіанті колони і балки бетонуються в опалубці з тонкими стінками і квадратним перетином. Стики арматури і опалубки замонолічуються, коли колони і балки заливаються бетоном.
Елементи виготовляють зі звичайного або преднапряженного бетону. При цьому товщина стінок повинна знаходитися в межах 8-12 см.якщо використовується звичайний бетон, буде потрібно додаткове армування.
Технологія зведення такої конструкції:
- Колони монтуються в виїмку в ж / б плиті, на якій розміщуються панелі з порожнечами, зверху встановлюють прогонові елементи.
- Арматурну сітку, яка розташована між панелями приварюють до армопрутів прогонових елементів.
- Заливають бетонну суміш.
Монолітний каркас
Монолітний каркас можна спорудити за допомогою як знімною, так і незнімної опалубки. Другий тип частіше застосовується для зведення невисоких приватних будинків. Після того як опалубку заливають бетоном, вона з’єднується з іншими елементами і виконує роль несучої конструкції. У сучасному будівництві її виготовляють з різних матеріалів, в т.ч. з пінопласту.
Залежно від конструкції опалубки бувають 2 видів:
- Щитовий. Опалубку такого типу створюють з окремих деталей, які з’єднуються спеціальними кріпильними елементами. Таким чином формують ємність для заливки бетону, який стане підставою майбутньої споруди.
- Тунельний. Опалубку набувають в зібраному вигляді, через що такий тип конструкції підійде не для всіх монтажних робіт. Куплені вироби не підлягають змінам. Їх заповнюють розчином відразу після установки.
Якщо потрібен великий обсяг бетону, його замовляють на підприємстві. В іншому випадку розчин можна замісити самостійно.
Після завершення робіт з укладання бетону необхідно перейти до його ущільнення: це вбереже конструкцію від утворення пустот. Для виконання завдання підійдуть спеціальні інструменти (глибинний, а також поверхневий вібратор та ін.).
За допомогою ущільнення монолітний каркас стане максимально міцним. Після завершення процесу переходять до армування конструкції. Особливості технології дозволяють реалізовувати різні дизайнерські ідеї.
Підвищення ефективності монолітного каркасного житла
Незважаючи на те що монолітний каркас придбав довіру будівельників, його властивості постійно покращують: підвищують міцність, знижують витрату матеріалів. Для досягнення цих цілей застосовують бетони більш високих марок. Завдяки цьому вдається знизити витрату арматури і вартість споруди. Каркас будівлі вважається ефективним, якщо армування перевищує 3%.
Монолітну конструкцію оптимізують наступними способами:
- по марці бетону;
- по перетину залізобетонних компонентів;
- за відсотком армування в бетоні.
При зведенні монолітного будинку керуються способом, який передбачає заглиблення коробки споруди на 2 поверхи. За допомогою цього методу вдається зробити конструкцію максимально надійною, тому що навантаження передаються високоміцним пластових грунтів.
Незважаючи на ефективність, ця технологія рідко застосовується при зведенні будинків висотою до 3 поверхів включно. Причина полягає у високій вартості такої будови (спорудження дерев’яної опалубки, застосування дорогої техніки та ін.). При облаштуванні невисоких будівель частіше застосовують Збірні каркаси, які володіють достатньою міцністю, при цьому коштують набагато дешевше.
