Сборно монолитное каркасное домостроение

Технология СМКД

Новые пути развития

Строительная отрасль в Российской Федерации демонстрирует положительную динамику роста, преодолевая многократные последствия кризисных явлений в экономике. Однако объемы и темпы роста строительства в целом и жилищного в частности еще далеко не удовлетворяют насущным потребностям общества и рынка в целом.

Ликвидировать этот разрыв экстенсивным путем, только за счет увеличения производственных мощностей предприятий строительной отрасли, невозможно. При существенном повышении стандартов качества жизни, требований к сооружаемым объектам и времени строительства достигнуть необходимых результатов можно только благодаря применению инновационных строительных технологий.

Эффективность домостроения

СМКД – сборно-монолитное каркасное домостроение, которое находит все более широкое применение. Гибкость технологии, ее адаптивность к потребностям рынка и экономическая эффективность, высокие эстетические и эксплуатационные свойства возводимых объектов – главные качества СМКД. Их по достоинству оценили архитекторы и проектировщики, производители железобетонных конструкций и строители, инвесторы и заказчики.

Есть все основания полагать, что инновационная технология СМКД может стать локомотивом строительной отрасли страны.

Свой вклад в развитие СМКД вносит компания “ДСК-Столица“, которая является официальным диллером многих СМКД производств.

Мы осуществляем масштабные поставки железобетонных конструкций по технологии СМКД – это многопустотные плиты перекрытия ПБ безопалубочного производства, ригеля, колонны. Полное описание технологии СМКД и перспектив ее применения вы найдете на этой странице.

Панель? Монолит? СМКД!

ЧТО ТАКОЕ СМКД?

В настоящее время на стройплощадках России основными являются две технологии это крупнопанельное и монолитное домостроение. Оставаясь наиболее массовым в течение полувека, крупнопанельное домостроение уже во многом не отвечает непрерывно растущим требованиям к архитектурным достоинствам и эксплуатационным характеристикам жилых и общественных зданий, качеству строительства, а также к его стоимости в условиях неуклонного роста цен на материалы.

Монолитное домостроение позволяет реализовывать практически любые архитектурные формы, обеспечивать высокое качество сооружаемых как высотных, так и малоэтажных объектов. Тем не менее, оно имеет целый ряд недостатков, которые препятствуют его использованию в массовом строительстве. Это, прежде всего, высокая стоимость и большая длительность строительства, сильная зависимость качества работ от погодных условий и от профессионального уровня рабочих.

Альтернативу этим технологиям составляет инновационное сборно-монолитное каркасное домостроение (СМКД).

Соединение основных элементов производится без применения сварки, путем замоноличивания стыков. При этом каркас получает высокую прочность и жесткость, позволяя строить здания большой высотности (до 25 этажей), в том числе в зонах повышенной сейсмичности.

Расчетный срок эксплуатации таких сооружений – 200 лет.

Технология СМКД подходит для создания крупных торговых комплексов. Ипользование СМКД ускорит строительство офисных зданий, может сократить затраты при возведении общественных объектов.

Ключевая особенность технологии СМКД, которая определяет ее преимущества, заключается в применении в качестве основы здания несущего каркаса.

Несущий каркас собирается в основном из трех элементов заводской готовности — вертикальных колонн, горизонтальных балок (ригелей) и плит перекрытия.

Жесткость плюс гибкость

Скорость строительства СМКД не уступает крупнопанельному и, тем более, монолитному домостроению и превосходит их при четком соблюдении технологии.

За один месяц можно возвести до 5 тысяч квадратных метров жилья на один кран на стройплощадке.

Жилой дом с применением СМКД, Чебоксары, 2012 г.

ЧТО ТАКОЕ СМКД?

Жесткий каркас позволяет делать внешние и внутренние стены практически из любых материалов, в том числе кирпича, многослойных панелей, фасадного стекла. При этом легко адаптировать здание к местным климатическим условиям. В СМКД отсутствуют ограничения, присущие крупнопанельному домостроению на основе достаточно узкой номенклатуры утвержденных серий.

Технология СМКД очень гибка и применима как в мало так и в многоэтажном строительстве. Варьируя конфигурацию каркаса, можно строить многообразные по внешнему виду и внутренней планировке сооружения различного назначения, реализуя самые смелые замыслы архитекторов, проектировщиков и заказчиков. К тому же имеются практически неограниченные возможности перепланировки помещений в период проектирования, строительства и эксплуатации.

Элементы каркаса, изготавливаемые в заводских условиях под строгим контролем и без отрицательного воздействия внешней среды, отличаются высоким качеством и миллиметровой точностью. Использование готовых элементов, отсутствие сварки и малый объем бетонных работ позволяют уменьшить число рабочих на стройплощадке (примерно в 3 раза по сравнению с монолитным строительством).

По сравнению с крупнопанельным и монолитным домостроением трудозатраты и расход бетона на квадратный метр построенной площади здания сокращаются в несколько раз. Появляется реальная возможность снижения стоимости квадратного метра площади каркасного здания на 20–25% по сравнению с монолитным и на 10–15% — c панельным. Не следует забывать и о снижении расходов при эксплуатации здания за счет уменьшения теплопотерь.

Оставаясь по своей природе инновационной, технология СМКД постоянно совершенствуется на основе научно-технических достижений и опыта практического применения.

Жилой дом с применением СМКД, Красноярск, 2012 г.

Жилой дом с применением СМКД, Минск, 2011 г.

Как это делается

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ

Термин «каркас» происходит от французского carcasse — остов, несущая конструкция. Несущая конструкция здания, сооружаемого по технологии СМКД, собирается с использованием всего трех основных элементов — колонн, ригелей и плит перекрытия. В отдельных случаях, при необходимости, применяются так называемые диафрагмы жесткости — вертикальные плиты, устанавливаемые в определенном месте между колоннами.

Колонны

Колонны выполняются секционными. Длина секции колонны ограничивается технологическими возможностями при их изготовлении, а также исходя из требований монтажа и ограничений на транспортировку. По мере роста этажа площадь сечения колонн, как правило, уменьшается. Секции колонн стыкуются между собой без применения сварки, для чего выпуски арматуры верхней части колонны водятся в отверстия нижней части («штепсельный разъем»). Шаг колонн определяется пространственно-конструктивной схемой здания и может доходить до 9 метров. При определенных условиях возможно увеличение шага до 18 метров.

Ригели

Ригели изготавливаются с предварительно напряженной арматурой. Их размеры (длина и сечение) определяются при проектировании здания, исходя из шага колонн и действующих нагрузок, а также с учетом ограничений на выступание за плоскость стен (скрытая система ригелей).

Плиты перекрытия

Заключительный этап сборки каркаса этажа здания – установка на ригели плит перекрытий, которые могут иметь различную конструкцию. Прогрессивным является применение многопустотных предварительно напряженных плит полной заводской готовности. Связывание плиты с ригелем производится при помощи арматуры, проходящей через тело плиты. В случае применения многопустотных плит арматура пропускается сквозь пустоты. Узел «ригель-плита» заполняется бетоном, в результате чего возникает жесткий монолитный диск. При этом сопряжение «ригель-плита» образует оптимальную по несущей способности тавровую балку, что повышает прочность и устойчивость конструктивной схемы здания.

Строительство жилого дома с применением технологии СМКД.

Сопряжение колонн с ригелями производится при помощи соединительных элементов без применения сварочных работ. Для этого в местах сопряжения тело колонны при производстве не бетонируется, что позволяет пропускать арматуру сквозь колонну. При омоноличивании сопряжения образуется жесткий узел, обеспечивающий устойчивость каркаса.

Технология СМКД подходит для создания крупных торговых комплексов.

Строительство жилого дома с применением СМКД, 2011 г.

Всем миром

Скорость строительства СМКД не уступает крупнопанельному и, тем более, монолитному домостроению и превосходит их при четком соблюдении технологии.

За один месяц можно возвести до 5 тысяч квадратных метров жилья на один кран на стройплощадке.

Применение СМКД в России и за рубежом

Зародившись во Франции в 60-х годах ХХ века, инновационная технология СМКД уверенно завоевывает позиции во многих странах мира. Она активно применяется в Западной Европе, особенно во Франции и Германии. В этих странах многовековой опыт каркасного домостроения получил новое воплощение в технологии СМКД.

В государствах СНГ строительство по этой технологии ведется в Белоруссии, Украине, Казахстане. Проявляют к ней интерес в Азербайджане, Туркменистане и Узбекистане. Что касается США и Канады, то в силу сложившихся традиций СМКД используется главным образом в малоэтажном строительстве.

В России технология СМКД начала использоваться с середины 90-х годов прошлого столетия на базе адаптированной к российским условиям французской строительной системы “Saret”.

В настоящее время в отечественном домостроении применяются шесть видов конструктивных схем каркасных зданий, разработанных в России, а также в Белоруссии. На их основе строительство по технологии СМКД осуществляется во всех федеральных округах Российской Федерации, где было запущено производство конструктивных элементов каркаса на многих десятках линий.

Широкое применение СМКД нашло на Урале, в Сибири и Дальнем Востоке. Благодаря преимуществам СМКД в суровых условиях Севера, по этой технологии дома строятся на Ямале, в Якутии и Красноярском крае. География СМКД в России неуклонно расширяется.

В Московской области по этой технологии построены и строятся высококачественные здания и сооружения в более чем половине из 36 районов.

В целом по стране число построенных по технологии СМКД объектов превысило 1000, а их общая площадь составляет несколько миллионов квадратных метров. Свое позитивное влияние, несомненно, окажет и неуклонное расширение малоэтажного строительства, где технология СМКД весьма эффективна.

Мнение экспертов

По оценкам экспертов, рост объемов строительства в России с использованием СМКД составит 12–15% в ближайшие 3–5 лет. Немаловажным является понимание того, что срок окупаемости такого бизнеса, как показывает практика, составляет всего два-три года.

СМКД уверенно встает в один ряд с традиционными строительными технологиями и можно ожидать, что в перспективе уровень его применения в стране будет сопоставим с европейским.

Технология СМКД
ДСК Коловрат

ДСК Коловрат — единственный̆ в своем роде комбинат на территории ЦФО, использующий в работе технологию СМКД. Компания выполняет функции проектно-конструкторского бюро, производственного предприятия и строительномонтажного управления.

Использование СМКД – это способ реализовать любые планировочные решения по приемлемой цене, а также ускорить процесс возведения сооружений из жби, изготовленных в промышленных условиях. Это позволит сэкономить на обустройстве каркаса на 15–20% по сравнению с традиционным монолитным строительством.

В западноевропейских странах технология сборно-монолитного каркаса применяется уже более полувека. В России ее впервые использовала компания «Saret» (Франция), которая в начале 90-х годов прошлого века поставила в Сочи оборудование для завода по изготовлению сборных конструкций из железобетона. Именно тогда производственная линия и сам технологический процесс были адаптированы под потребности нашего рынка.

СМКД объединила все достоинства индустриальной технологии и устранила ограничения при выборе архитектурного проекта, что существенно расширило перспективы строительства. Появилась возможность максимально унифицировать каждую деталь здания без повышения финансовых затрат. Кроме того сократились сроки строительства даже тех объектов, которые включают сложные архитектурные элементы. Технология применима и в регионах со сложным климатом (+40 до -60С). Сейсмоустойчивость объектов, выполненных по СМКД, достигает 9 баллов.

Сборно-монолитный каркас, объединивший достоинства сборного каркаса и монолитных элементов, функционирует как рамно-связевая система. К примеру, жесткое сопряжение (примыкание) ригеля с колонной уменьшает изгибающий момент пролета.

Такой эффект достигается благодаря перераспределению нагрузки на опору при включении во взаимодействие сборно-монолитного ригеля от примыкающих участков конструкции. В итоге существенно снижается расход железобетона на 1 м² площади несущего каркаса сооружения в сравнении с иными расчетными схемами.

Расход ЖБИ в сборно-монолитном строительстве составляет 0,22 – 0,25 м³ на 1 м² собранной конструкции. При этом высота межэтажного пролета ничем не ограничивается (исключение – прочностные свойства колонн), потому такой тип каркаса подходит для объектов различного назначения:

1. жилые дома;
2. паркинги;
3. здания общественного пользования;
4. промышленные объекты;
5. административные сооружения;
6. торговые центры.

• Каркасы с внушительными расстояниями между колоннами открывают широкие горизонты для реализации различных творческих замыслов.

Основа сборно-монолитной конструкции – каркас с несущей функцией, состоящий из трех ЖБ деталей:

ДСК Коловрат производит сборные жб (безконсольные) колонны прямоугольного, постоянного по высоте, сечения. Для выполнения работы на предприятии используются универсальные формовочные стенды, позволяющие изготавливать изделия, максимально соответствующие рабочим чертежам всех существующих серий типовых конструкций, а также индивидуальным чертежам КЖИ.

По назначению такие конструкции подразделяются на несколько видов:

• верхние, используемые при строительстве верхних этажей, колонны;
• средние, применяемые при сооружении средних этажей, элементы;
• нижние — колонны для возведения цокольных этажей;
• бесстыковые колонны, используемые по всей высоте объекта.

Главные положительные свойства таких конструкций – морозо- и сейсмическая стойкость, повышенная несущая способность, влагоустойчивость, устойчивость к агрессивным веществам.

Исходя из параметров сооружения: высота этажа, шаг колонн, размер пролета и других эксплуатационных условий, для изготовления изделий подбираются соответствующие характеристики:

• длина 18 м и более с возможностью выполнения технологических разрывов;
• произвольное поперечное сечение (до 500×600 мм);
• анкерные болты или закладные детали для монтажа стеновых, стропильных или подстропильных систем, коммуникаций и молниезащиты на оголовках и на боковых поверхностях;
• наличие (при необходимости) фасок и монтажных отверстий;
• использование бетона прочностью до В 40.

Характеристики бетонного раствора по водонепроницаемости и другим показателям указываются в КЖИ проекта. В качестве арматуры используется стальной прут класса AI и AIII по ГОСТ5781-82 и класса ВР-1 по ГОСТ6727-80. Марка стали для закладных элементов подбирается согласно указаниям СниП2.03.01-84 и приводится в КЖИ.

Нормативные документы:

• ГОСТ 13015-2003 серия 1.423.1-3/88 «Колоны железобетонные прямоугольного сечения для одноэтажных производственных зданий высотой до 9,6 м без мостовых опорных кранов»;
• серия 1.020-1 «Конструкции каркаса межвид
• серия ИИ-04 альбомы КЖИ, разработанные с учетом технологии СМКД (сборно-монолитного каркасного домостроения).

Вечный дом. Монолитная технология для частников

Монолитная технология строительства максимально представлена в масштабной застройке, но значительно меньше в частном секторе. Тогда как в некоторых регионах из-за сейсмики только на монолитном каркасе дома и возводят, а по надежности и долговечности с железобетоном потягается разве что кирпич. И даже с учетом повышенной трудоемкости отливки ограждающих конструкций и перекрытий, самостройщики с поставленными задачами справляются на ура. Рассмотрим особенности технологии монолитного домостроения применительно к ИЖС.

1. Монолитный дом, это какой?
2. А чем отличается каркасно-монолитный дом от монолитного?
3. Что значит, обратный монолитный каркас?
4. Несъемная опалубка тоже монолит?
5. И какой должен быть фундамент?
6. Как облегчить прокладку коммуникаций?
7. Чем заливать?
8. Почему с монолитом меньше возни?
9. С фасадом то, что делать?
10. Правда, что монолитный дом, «золотой»?

1 . Монолитный дом, это какой?

В любом проявлении, монолитные конструкции отливаются из раствора на базе цементного вяжущего в опалубку, где уже установлен армокаркас. Хотя производители и энтузиасты предлагают использовать композитную стеклопластиковую арматуру, ни профессионалы, ни самостройщики в подавляющем большинстве этого делать не советуют. Как ни крути, металлическая арматура проверена веками работы в самых ответственных конструкциях, стеклопластик пока еще слишком «молод» да и растяжение никто не отменял. Заливка производится преимущественно самомесом, рядами, по мере схватывания предыдущего фрагмента, опалубка разбирается и переставляется для заливки следующего и так до финала.

В монолитных домах не только стены, но и перекрытия монолитные же, на крайний случай – сборные из пустотных железобетонных плит. Но чаще все же заливаемые в опалубку или по специфичному профлисту с целью облегчения конструкции, также распространены сборно-монолитные перекрытия. Так как несущая способность монолитных стен повышенная, крышу можно без опаски крыть даже натуральной керамической черепицей или ее цементно-песчаным подобием.

2 . А чем отличается каркасно-монолитный дом от монолитного?

Каркасно-монолитная технология пришла в частную сферу из многоэтажного строительства – основную массу современных жилых комплексов, в том числе и премиального класса, возводят на базе монолитного каркаса. Стоечно-балочный каркас и перекрытия отливаются в опалубку, армирование выполняется согласно расчетам, перезакладка нежелательна также как и экономия арматуры. В качестве заполнения преимущественно кладочные крупноформатные материалы с минимальной теплопроводностью (газобетон, пенобетон, полистиролбетон, керамзитобетон и др.). Иногда монолитный каркас заполняют монолитными же стенами, но отлитыми из облегченного, пористого пенобетона или полистиролбетона. В сейсмоопасных районах практически все частные дома, хоть в один, хоть в два этажа, строят таким способом.

3 . Что значит, обратный монолитный каркас?

Классический каркасный монолит – фундамент, перекрытие, сборка опалубки под колонны, заливка, сборка опалубки под перекрытия, заливка и так до крыши, затем, крыша. А уже следующим этапом выкладывают стены и перегородки из блоков, стены из блоков, а перегородки из пазогребневых плит или кирпича, как кому больше нравится. Обратный же каркас, выполняют «с конца», заливая фундамент, перекрытие, после которого приступают не к несущим элементам, а к заполнению. Такой способ позволяет обойтись меньшим количеством опалубки и отлично подходит для самостройщиков, работающих в одни руки или семейно. Плюс, прочность соединения колонн и блочных стен значительно выше, так как бетон заливается в уже выложенный с двух, а то и трех сторон «колодец».

4 . Несъемная опалубка тоже монолит?

Да, одной из технологий строительства частных монолитных домов является заливка бетона в «скорлупу» из несъемной опалубки из чистого пенопласта (ППС), пенополиуретана (ППУ), экструзионного пенополистирола (ЭППС) или щепобетонных плит с ППС. Изначально выпускали несъемную опалубку из плотного ППС с двух сторон, позже появились вариации на эту тему, когда изнутри экологичный материал, а снаружи, утеплитель. При заливке в несъемную опалубку не только процесс работы проще и скорость выше, но и дополнительного утепления монолитных стен не требуется. В остальном, технология стандартная – сборка и фиксация опалубки (количество рядов под одновременную заливку ограничено), продольное и поперечное армирование, заливка, трамбовка (вибрацией или механически). При строительстве домов из других материалов, несъемную опалубку применяют в фундаменте, иногда в перекрытиях.

5 . И какой должен быть фундамент?

Однозначно, не свайный или столбчатый, свайно-ростверковый с бетонными заливными или забивными сваями, делают при наличии жесткой необходимости, на основании точных расчетов. Монолит, даже из облегченного бетона, материал тяжелый, поэтому и основание под него требуется надежное. По большей части это либо ленты, мелкозаглубленные или заложенные ниже уровня промерзания грунта, либо плиты. УШП при массе достоинств для монолита хлипковата, когда нужны сразу коммуникации с теплым полом без дополнительных танцев с бубнами, делают плиту DOW. Это усиленная разновидность утепленной «шведки», с двойным армированием и одинаковой толщиной по всей площади, а не только под несущими стенами. Когда речь про каркасно-монолитную коробку, с облегченным заполнением, достаточно и УШП.

6 . Как облегчить прокладку коммуникаций?

Чтобы не долбить и не штробить «километры» крепких бетонных стен, электрокабели под проводку закладывают в гофрах еще в процессе заливки. Умудряются даже подрозетники и распредкоробки сразу фиксировать и заливать, а под канализацию, вентиляцию и водопровод делать в стенах (перекрытиях) закладные. Качественно залитые бетонные стены выравнивания и толстого слоя штукатурки не требуют, максимум, шлифовка или финишная шпатлевка. Поэтому спрятать проводку в толще штукатурного слоя не получится, а штробить, укладывать и замазывать, гораздо труднее и дольше, чем позаботиться о коммуникациях при заливке.

7 . Чем заливать?

Когда заливка проводится в несъемную опалубку, а до ближайшего РБУ с качественным бетоном рукой подать, можно заказывать и готовый, порционно, и аккуратно подавать в форму из миксера по рукаву. Но в большинстве случаев заливают самомесным раствором, приготовленным в бетономешалке, если речь про тяжелый бетон или полистиролбетон. Чтобы получить «теплый» монолит заливаются пенобетоном, для его приготовления нужен уже пенообразователь и соответствующие добавки в раствор. Для повышения эксплуатационных и технических свойств раствора и бетона, при приготовлении самомеса применяют различные модифицирующие добавки. Трудоемкость монолитного строительства – один из факторов, сдерживающих его повсеместное распространение, но наши умельцы умудряются работать и в одну каску, таская раствор ведрами и тачками. Если же рассматривать скорость строительства в целом, то она у монолиток выше, чем при кладке стен даже из крупноформата, не говоря о кирпиче.

8 . Почему с монолитом меньше возни?

В процессе заливки коробки сил придется потратить больше, но отделка интерьера проще, следовательно, быстрее. При использовании гладкой опалубки из влагостойкой фанеры и тщательном вибрировании, поверхность стен после распалубки получается если не идеальная, то близкая к этому. Когда стены будут красить, придется сделать черновую и финишную или же только финишную шпатлевку. В остальных случаях (обои, облицовка, декоративная штукатурка и др.) достаточно шлифануть от наплывов, обеспылить и обработать герметиком для непроницаемых оснований или для впитывающих, если заливались пенобетоном. После этого можно приступать к чистовой отделке, а некоторые оставляют как есть, предпочитая эффект шлифованного бетона любым другим видам. Качественно залитые бетонные перекрытия, особенно, с уже проложенным теплым полом, также не требуют дополнительного выравнивания, максимум, наливайка и то, под ламинат.

9 . С фасадом то, что делать?

Чем тщательнее подготовка и качественнее заливка, тем меньше работы не только при отделке изнутри, но и снаружи. Тяжелый бетон с крупнофракционным заполнителем шикарно проводит тепло. Чтобы не заливать полуметровые стены, а обойтись пятнадцатью-двадцатью сантиметрами, коробку утепляют снаружи. Так как монолит, практически лучшее основание под мокрый фасад, именно его и делают чаще других. Но в качестве финишного слоя сегодня используют не только декоративные штукатурки, но и краску, и облицовку различной плиткой или плитами, и наклеивание фасадных панелей, которые одновременно являются и утеплителем, и декором. По сути, каких-либо ограничений при выборе типа отделки нет, можно хоть фиброцементным сайдингом все зашить. Но не проще ли тогда сразу собирать наружную опалубку из фактурной доски. Устройство различных навесных вентилируемых фасадов, тоже, на любителя, виниовый или металлический сайдинг не тот материал, который украсит монолитный дом. А вот обшивка планкеном из лиственницы или термодревесиной, вариант весьма интересный, как и комбинированная отделка. Например, штукатурка с частичной облицовкой натуральным камнем или его имитацией, краска с деревянными элементами или нечто похожее.

Если же про теплоэффективность задумались сразу и вместо тяжелого раствора стены отлили из легкого, никакого утепления фасада дому не нужно, он и так отлично держит тепло. В этом случае красить, штукатурить или облицовывать можно и без утепления и армирования утеплителя, прямо по бетону. Достаточно неплохо смотрится клинкерная плитка, но стоимость далека от бюджетной, как вариант, ее можно заменить имитацией из гиперпресса.

10 . Правда, что монолитный дом, «золотой»?

Отчасти да, после тотального подорожания металлической арматуры и без того не самая бюджетная технология стала еще дороже. С другой стороны, с учетом степени готовности и возможности самостоятельного строительства, кардинальных отличий в цене квадрата от других стеновых материалов нет. Коробка, из чего бы она ни была, в общестроительном бюджете занимает около 40%, все остальное приходится на фундамент, крышу, инженерку и отделку. Миллионной разницы точно не будет, зато степень надежности, долговечность, скорость строительства и повышенная теплоемкость, однозначно, в пользу монолита. Тем более что сегодня в несколько раз подскочили цены не только на металл, но и на древесину, композит всех видов, утеплители, и прочее, прочее. Поэтому дешевых технологий сегодня не осталось в принципе, и про бюджет на дом до миллиона, тоже похоже пора навсегда забыть. На этом фоне монолитные дома вполне сопоставимы с кирпичными, блочными или каркасными.

Технологии каркасно-монолитного строительства, плюсы и минусы

Принцип возведения монолитно-каркасных сооружений заключается в создании железобетонной конструкции, состоящей из колонн, опирающихся на несущий фундамент, и горизонтальных плит перекрытий, связывающих все вертикальные опоры в единый прочный остов здания. После возведения каркасной системы наружные стены и внутренние перегородки можно сделать практически из любых материалов, способных удержать тепло внутри здания и противостоять негативным воздействиям внешней среды.

Основное понятие каркастно-монолитной технологии

Как уже можно понять из термина, несущей основой будущего здания, возводимого по этой технологии, будет монолитный каркас. Состоит он из железобетонных колонн и перекрытий, залитых единым цельным элементом. Наружные и внутренние стены могут быть выполнены из любых материалов: кирпича, различных блоком, панелей и тд.

Далее производятся наружные и внутренние отделочные работы, для которых можно применять любые материалы.

Достоинства и недостатки

Возведение зданий с применением каркасного метода широко используется строителями по всему миру благодаря возможности:

• быстрой и менее дорогой реализации любого проекта;
• непрерывного выполнения строительных работ, исключающего технологические простои;
• повысить надежность и увеличить долговечность построенных зданий;
• уменьшения расходов на возведение наружных стен и внутренних перегородок;
• выполнения любой перепланировки помещений, так как стены не являются несущими элементами;
• производства строительных работ в любое время года;
• снизить транспортные расходы по доставке строительных материалов на объект.

В числе значимых недостатков специалисты отмечают необходимость утепления внешней стороны колонн и торцов плит перекрытия для ликвидации мостиков перехода холода при отрицательной температуре наружного воздуха. Кроме этого следует сказать о достаточно сложной технологии сборки опалубочной конструкции.

Этапы возведения каркасно-монолитных конструкций

Соединение всех элементов несущей конструкции между собой обеспечено единым арматурным каркасом внутри железобетонного монолита. В ходе монтажа по монолитно каркасной технологии образуется жесткая система, не имеющая шарнирных или условно подвижных соединительных узлов. Однако такой способ строительства требует сложной расчетной части проекта с обеспечение специальных технологических приемов, уменьшающих возможные риски деформационных изменений при усадке и тепловых расширениях.

Качество строительства во многом зависит от фундамента

Единая работа всех несущих элементов каркаса и отсутствие напряжений при возникновении смещений, обеспечивается надежностью фундаментного основания. В зависимости от типа грунтов, этажности здания, общего веса строительных материалов, снегового покрова, внутренней обстановки помещений и других факторов в качестве несущей основы выбирают ленточную, свайную или плитную конструкцию.

Монолитно каркасная технология возведения небольших объектов индивидуального строительства без подвалов и технического подполья, на устойчивых плотных грунтах с глубоким залеганием грунтовых вод, может применяться на ленточных фундаментах небольшого заглубления. При необходимости устройства подвальных помещений приходится строить классический вариант основания из фундаментных блоков или заливать железобетонный монолит с опорой на грунт ниже нормативной точки промерзания.

Плитные конструкции применяют для малоэтажных зданий на пучинистых и неустойчивых почвах при высоком уровне грунтовых вод. В случае смещения основания происходит одновременная подвижка всего плитного блока. В результате перекосы и возможные напряжения в элементах каркаса полностью отсутствуют.

Фундаменты свайного типа являются самыми надежными для каркасно монолитного строительства, поскольку опираются на твердые глубинные слои грунта. Для равномерного распределения весовых нагрузок на фундамент необходимо обязательное устройство ленточного железобетонного ростверка, который объединит все свайные опоры в единую несущую конструкцию.

Важно! Расчет фундамента под каркасно-монолитное здание должен выполнять специалист. Принятие самостоятельных неквалифицированных решений недопустимо.

Монтаж колонн и перекрытий

Установка опалубки колонн

После готовности фундаментного основания, приступают к возведению монолитного каркаса. Основной несущей конструкцией является система вертикальных колонн, связанных между собой горизонтальными плитами перекрытий и перемычками. При этом каждый элемент системы состоит из стального арматурного каркаса, залитого бетонной смесью. Для ускорения процесса возведения здания и применения единой технологии на всех этапах строительства многие компании и индивидуальные застройщики и стены делают в виде бетонных монолитных конструкций, уменьшая при этом металлоемкость арматурного каркаса.

Установка опалубки перекрытий

При монтаже перекрытий на пол нижнего этажа или подвала устанавливают вертикальные опорные стойки. На них сверху укладывают опалубочные щиты, соединяя их друг с другом без щелей и зазоров. Для обеспечения полной герметичности палубы поверхность можно накрыть полиэтиленовой пленкой. При укладке собранного арматурного каркаса его пруты обязательно соединяют с выступающими из нижних колонн стальными стержнями. Заливка бетонной смеси производится за один раз бесперерывно.

Виды опалубки для заливки бетона

Монолитно каркасная технология предусматривает применение в качестве основной монтажной оснастки штатной съемной опалубки многоразового использования. В классическом варианте ее ограждающие элементы представляет собой прямоугольные щиты из ламинированной влагостойкой фанеры, закрепленной на металлических рамах из профильных труб.

Для плотного и надежного соединения щитов между собой используют специальные замки клинового и зажимного типа. Устойчивость собранной щитовой панели обеспечивается установкой боковых откосов и упоров. Обеспечение точных монтажных расстояний между противоположными палубными поверхностями осуществляется при помощи специальных стяжных винтов. Для сборки опалубки перекрытий устанавливают вертикальные раздвижные стойки изменяемой высоты с возможностью жесткой фиксации необходимого размера.

Средний вес 1м 3 бетонной смеси в среднем равен 1900 кг. Поэтому опалубочная конструкция должна быть максимально прочной, устойчивой и способной выдерживать подобные весовые нагрузки. Наличие не плотных стыков и щелей более 2 мм не допускается. Утечка влаги из заливаемого бетона увеличит время гидратации цемента и приведет к снижению качества материала монолитной конструкции.

Для монтажа фундаментов и наружных стен из железобетона в последние годы все чаще применяют несъемную опалубку из пенополистирольных плит. Их устанавливают по наружной поверхности, и изнутри ставят обычные съемные опалубочные щиты. После затвердения смеси щитовые элементы снимают, а наружный слой пенополистирола оставляют на месте. При эксплуатации он служит эффективным утеплителем и хорошо защищает бетонную поверхность от воздействия влаги.

Расчет расхода арматуры и требования к ее установке

Опыт практических наработок в строительстве показывает, что средняя металлоемкость конструкций при монолитно каркасной технологии строительства составляет 25 кг на кубометр заливаемой бетонной смеси. Диаметр прутов и конфигурация их расположения определяются на основании специального инженерного расчета. Но в любом случае сечение продольных струн не должно быть менее 10 мм, а поперечных соединений 8 мм. Поперечные вставки служат элементами жесткости и фиксаторами положения продольных прутов. Расстояние между ними не должно быть более 250 мм. Более подробно о правильном армировании можно почитать здесь.

При установке арматурного каркаса внутри опалубки необходимо строго выдерживать нормативные расстояния от ограждающего щита до арматуры. Поверхностный слой бетона защитит металл от воздействия влаги, предотвратит коррозию и возможное разрушение строительной конструкции.

Соединение армирующих элементов между собой осуществляется с помощью мягкой вязальной проволоки или электросваркой. Однако следует заметить, что резкий нагрев металла от воздействия электрической дуги приводит к изменению его механических и физических свойств, обычно не в лучшую сторону. Поэтому сварку применяют только в случаях невозможности выполнения холодной вязки.

Для возможной сборки всех армирующих элементов в единую конструкцию обеспечивается выполнение следующих условий:

• при заливке фундамента над его поверхностью оставляют выступающие на 250-300 мм вертикальные пруты, к которым потом присоединяются армирующие стержни колонн, подробнее о армировании фундамента можно почитать здесь;
• армирующий пояс перекрытий делается таким образом, чтобы внутри колонн не было стыковых горизонтальных соединений;
• связка собранного арматурного каркаса с выступающими из строительной конструкции прутами выполняется до установки опалубочного щита, который перекрывает место сборки.

От надежности соединения всех арматурных каркасов в единую конструкцию зависит прочность и устойчивость здания в целом.

Укладка бетонной смеси

Каркасно монолитное строительство предполагает применение тяжелых марок бетона не ниже М300. Наиболее оптимальным материалом, обеспечивающим небольшой запас прочности является бетонная смесь М400, которую и применяют наиболее часто. Можно использовать и другие по прочности марки, в зависимости от этажности здания или других факторов.

Для обеспечения гарантии качества бетона и соблюдения необходимой марки, лучше всего заказать материал на условиях централизованных поставок с завода строительных материалов. Кроме того, наличие бетононасоса на автомобильном миксере значительно облегчит подачу тяжелого материала через верх установленной опалубки.

Заливка бетона в опалубку производится слоями по 50-70 см с обязательным вибрационным уплотнением на каждом этапе. Монтаж каждого монолитного элемента должен производиться непрерывно за один раз. Остановки работ, приводящие к подсыханию поверхности, не допускаются, так как приводят к снижению качества конструкции и нарушению единства монолита. Поэтому каждая колонная возводится полностью на высоту этажа только при условии непрерывного производства работ. Точно так же заливаются плиты перекрытия. Более подробная статья на эту тему здесь.

Как происходит заливка бетона с помощью насосной станции

Принцип возведения монолитно-каркасных сооружений заключается в создании железобетонной конструкции, состоящей из колонн, опирающихся на несущий фундамент, и горизонтальных плит перекрытий, связывающих все вертикальные опоры в единый прочный остов здания. После возведения каркасной системы наружные стены и внутренние перегородки можно сделать практически из любых материалов, способных удержать тепло внутри здания и противостоять негативным воздействиям внешней среды.

Соединение всех элементов несущей конструкции между собой обеспечено единым арматурным каркасом внутри железобетонного монолита. В ходе монтажа по монолитно каркасной технологии образуется жесткая система, не имеющая шарнирных или условно подвижных соединительных узлов. Однако такой способ строительства требует сложной расчетной части проекта с обеспечение специальных технологических приемов, уменьшающих возможные риски деформационных изменений при усадке и тепловых расширениях.

Сборно-монолитные каркасы. Различные системы/серии. (сбор информации)

Страница 1 из 4

1

2

3

>

4 »

Целью создания темы является сбор в одном месте информации по различным видам сборно-монолитных каркасов.

Предлагаю делиться в данной теме ссылками на источники (сайты, книги, пособия и пр.) с описанием, с методиками расчёта и конструирования (каркаса в целом, узлов, конструкций) различных сборно-монолитных каркасов.

Пока нарыл такие разновидности:
1. СМК “Сарет” (Saret) (Франция). Offtop: Есть подозрение, что СМК от Рекон слизан с данной системы ;
2. Технологии СМК от ЗАО “Рекон” (“Чебоксарская серия/система”) (Шембаков В.А. и др.);
3. Система “Аркос” (серия Б1.020.1-7) (Белоруссия) (Александр Иванович Мордич) http://dwg.ru/dnl/2199;
4. Система “КУБ”, “КБК”. Система КУБ разработана совместно институтами МНИИТЭП и ГипроНИИ РАН;
5. Каркас “Сочи” (авторы ЦНИИЭП при участии НИИЖБ, 1962 г.);
6. Система “РАДИУСС” (авторы ЦНИИП реконструкции городов при участии НИИЖБ, 1986-1989 гг.).
Offtop: *РАДИУСС – регионально-адаптируемая индустриальная универсальная строительная система

Государственное автономное учреждение Свердловской области «Управление государственной экспертизы»

Информационная справка по конструктивным решениям проекта

За последнее время в проектной документации, представляемой на рассмотрение государственной экспертизы, участилось применение специфических сборно-монолитных железобетонных конструкций различных модификаций. Наиболее типичным примером здесь могут служить рамные и рамно-связевые каркасы жилых и общественных зданий на основе технологии ЗАО “РЕКОН”, несущими конструкциями которых в различных сочетаниях являются: сборные железобетонные колонны заводского изготовления с т.н. “штепсельным” стыком по высоте с обрывом арматуры; сборно-монолитные железобетонные ригели; сборные либо сборно-монолитные плиты перекрытий.
Следует отметить, что подобные решения имеют место с конца девяностых годов прошлого столетия, однако до сих пор остается нерешенным ряд связанных с этим проблем, поскольку указанные выше конструкции имеют следующие особенности:
1) Для “штепсельного” стыка сборных колонн отсутствуют стандартные требования по расчету и конструированию, однако существуют рекомендации НИИЖБ Госстроя СССР (Москва, 1985 год); данные стыки не могут воспринимать растягивающих усилий в арматурных стержнях.
2) Сборно-монолитные ригели состоят из нижней сборной железобетонной преднапряженной части и монолитной железобетонной верхней части без предварительного напряжения арматуры. В действующих нормативных документах полностью отсутствуют требования к проектированию узлов сопряжения монолитной и сборной частей таких ригелей, узлов опирания ригелей на колонны, узлов опирания сборных плит перекрытий на сборно-монолитные ригели. Отсутствуют требования к учету одновременного наличия в статически неопределимых ригелях нижней предварительно напряженной арматуры и верхней опорной арматуры без предварительного напряжения. Узлы сопряжения сборно-монолитных ригелей с колоннами не соответствуют, например, конструктивным требованиям п. 5.28 СНиП 2.03.01-84* и п. 8.3.17 СП 52-101-2003, поскольку поперечная арматура в этих узлах не имеет надежной анкеровки по концам путем приварки или охвата продольной арматуры.
3) Сборно-монолитные плиты перекрытий состоят из нижней предварительно напряженной железобетонной плиты-опалубки и монолитной железобетонной верхней части без предварительного напряжения арматуры. В действующих нормативных документах отсутствуют требования к расчетным моделям перекрытий (типичная проектная ошибка – представление сборно-монолитного перекрытия как монолитного, без учета ортотропии сборных плит), требования к проектированию сопряжения монолитной и сборной частей плиты друг с другом. Отсутствуют требования к учету одновременного наличия в статически неопределимых плитах нижней предварительно напряженной арматуры и верхней опорной арматуры без предварительного напряжения.
4) В целом для сборно-монолитных каркасов подобного рода в действующих нормативных документах отсутствуют требования к их применению (нет требований по учету податливости специфических узлов каркаса, не определены ограничения на применение каркасов по высоте, длинам пролетов, условиям взаимодействия каркаса с основанием, применимости различных типов фундаментов и т. д.)
В своей рекламно-информационной брошюре “Сборно-монолитное каркасное домостроение. Руководство к принятию решения. Издание 2-е” на стр. 41 В. А. Шембаков пишет, что “…все необходимые испытания выполнены в полном объеме согласно СНиПов. К 2004 году построено во всех регионах России, включая сейсмозону, более 300 объектов по конструктивной схеме сборно-монолитного домостроения”. Однако на сегодняшний день в ГАУ CO “Управление государственной экспертизы” для сборно-монолитных каркасов ни разу не представлялось каких-либо сертификатов или иных документов, характеризующих безопасность и надежность применяемых решений. Не представлено также единой методики проектирования таких каркасов (даже нестандартной); разные проектные организации решают эту задачу по-разному, опираясь на собственное субъективное понимание работы данных нестандартных конструкций.

Выводы:
Для подобных конструкций и конструктивных схем на их основе должны разрабатываться и применяться нестандартные специальные методики расчета. В соответствии с п. 5 ч. 2 ст. 48.1 Градостроительного кодекса РФ, подобные объекты являются уникальными, поэтому экспертиза их проектной документации должна проводиться федеральным органом исполнительной власти (ч. 4.1 ст. 49 и п. 5.1 ст. 6 Градостроительного кодекса РФ). Кроме того, пригодность любой нестандартной конструктивной системы должна быть подтверждена техническим свидетельством Министерства регионального развития РФ в соответствии с “Порядком подтверждения пригодности новых материалов, изделий, конструкций и технологий для применения в строительстве”, утвержденным постановлением Госстроя России № 76 от 01.07.2002.

PS: Первое сообщение буду редактировать (добавлять ссылки) по мере поступления информации.