Тема 1.3 Монолитные здания

Время движется вперёд, развиваются новые условия жизни и сегодня уже предъявляются совсем другие требования к жилью – качественные и комфортные, поэтому наряду со сборным строительством из неизменяемых стандартных конструктивных элементов (панелей, блоков, колонн, плит перекрытий), приведших к серости и однообразию городов, вспомните телефильм «Ирония судьбы», начинается внедрение монолитного железобетона. Монолитные здания возводятся непосредственно на строительной площадке в индустриальных многократно оборачиваемых опалубках. Такой метод возведения зданий позволяет проще и экономичнее, чем в сборном домостроении, создавать разнообразные, выразительные по планировочным решениям и архитектурной выразительности здания и сооружения.

На первом этапе монолитного строительства решалась задача повышения архитектурной выразительности массовой застройки (рисунок 24). Поэтому монолитными возводились только высотные здания. Но время шло, накапливался опыт монолитного домостроения и из неэкономичного вида строительства он показал технико- экономические преимущества перед всеми видами строительства (кирпичного, блочного, панельного):

- затраты снижались на 35% меньше, чем в кирпичном и на 40-45%, чем в крупнопанельном строительстве;

- расход стали снижался на 7-25%;

- энергозатраты сократились на 25-35%;

- стоимость строительства ниже на 5%;

- трудоёмкость снизилась на 25-30%.

Вот эти преимущества и позволили развиваться монолитному строительству в нашей стране, хотя в странах Запада и Америки это строительство давно является преимущественным, например:

- в США из сборного железобетона возводится 37%, из монолитного -63% зданий;

- в Англии – соответственно - 32% и 68%;

- во Франции – 14%- 86%.

 

б)

 

а - здание с монолитным стволом и со борными конструкциями; б – здание с монолитным стволом и сборными консольными платформами

 

Рисунок 24 – Примеры монолитных зданий

 

Конструктивные типы и схемы монолитных зданий, применяющихся в современном строительстве следующие:

 

1 Бескаркасные, наиболее распространённые, применяются при строительстве жилых домов, гостиниц. В этом типе зданий наружные и внутренние стены - несущие, образуют жёсткую коробчатую конструкцию, воспринимающую и вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Конструктивные схемы бескаркасного типа: - с поперечными несущими стенами; с продольными несущими стенами и с перекрёстными несущими стенами (рисунок 25б).

2 Каркасные, применяются для офисных зданий, общественного назначения, обеспечивают наибольшую свободу планировки.

Конструктивные схемы: с поперечным ригелем, продольным ригелем, перекрёстным ригелем. Все нагрузки воспринимают элементы каркаса.

3 Ствольно-каркасные, состоящие из монолитного ядра – ствола – жёстко соединённые между собой стены лифтовых шахт и лестничных клеток, воспринимающих ветровые нагрузки, и каркасной части здания вокруг ствола (рисунок 25а).

4 этажерная конструкция, состоящая из монолитного несущего каркаса с платформами, образующими по высоте 5-7 этажей, которые могут монтироваться из сборных элементов (рисунок 25в).

5 Ствольно-консольная, состоящая из монолитного ствола и консольных платформ, где располагаются этажи, смонтированные из сборных элементов (рисунок 24б).

 

а)
в)	а – ствольно-каркасный; б – бескаркасный; в - этажерная конструкция   Рисунок 25 – Конструктивные типы монолитных зданий

 

Типы монолитных стен:

1 Внутренние монолитные стены выполняются из:

- тяжёлого бетона при несущих стенах, минимальная толщина их – 160мм;

- лёгкого бетона при ненесущих стенах, плотностью 1400-1600кг/м³, толщина – 200-220мм.

2 Наружные несущие стены бывают однослойные и многослойные, в зависимости от конструктивной схемы здания.

 

Однослойные стены по характеру работы самонесущие, выполняют роль ограждающую и теплозащиты, поэтому выполняются из различных лёгких бетонов плотностью 1200-1500кг/м³, применяются при несущих внутренних стенах.

Толщина наружных стен назначается из условий теплоизоляции, района строительства, материала стен и может быть:

- при температуре наружного воздуха минус 35-40°С – 420-450мм;

- при температуре минус 25-30°С – 320-400мм;

- при температуре минус 20°С – 260-320мм.

 

Многослойные стены по характеру работы являются и несущими и ограждающими, поэтому применяются в конструктивной схеме с несущими продольными стенами.

По конструктивному решению многослойные монолитные стены бывают:

- двухслойными, состоящими из несущего слоя из тяжёлого бетона и утепляющего слоя из лёгкого бетона, соединёнными между собой внутренними анкерами.

- трёхслойными, которые подразделяются на два вида:

1) стена состоит из слоя тяжёлого бетона, эффективного утеплителя и декоративно-защитного слоя, эти стены получили наибольшее распространение.

2) стена состоит из двух слоёв тяжёлого бетона, между которыми находится эффективный утеплитель, слои соединяются между собой арматурными связями.

 

1 – наружная стена; 2 – внутренняя поперечная стена; 3 – горизонтальный анкер; 4 – разделительная сетка   Рисунок 26 – Сопряжение монолитных стен

 

В монолитных зданиях перекрытия устраивают монолитными из тяжёлого бетона, сплошными толщиной 200мм. Перекрытия армируются двумя сетками, расположенными в сжатой (верхней) и растянутой зонах (нижней) по толщине плиты. Для обеспечения пространственной жёсткости здания и сопряжения со стенами арматура стен и перекрытий связываются между собой при помощи вязальной проволоки (рисунок 27).

 

 

Рисунок 27- Сопряжение монолитного перекрытия со стеной

 

Лестницы собираются из сборных лестничных маршей и площадок или сборных маршей и монолитных площадок (рисунок 28).

 

 

Рисунок 28 – сопряжение сборного лестничного марша с монолитной лестничной площадкой

Фундаменты в зависимости от грунтовых условий и конструктивного типа могут быть сборными ленточными, столбчатыми, свайными или сплошными.

Крыши могут быть: по уклону - скатными, плоскими; по конструктивному решению – раздельной конструкции или совмещёнными.

Перегородки – в зависимости от назначения помещений - гипсокартонные каркасные, блочные, плитные.

Материал для закрепления:

1 Объяснить, какие здания относятся к монолитным.

2 Указать область применения монолитных зданий.

3 Назвать конструктивные типы монолитных зданий.

4 Объяснить преимущества монолитных зданий в современном строительстве.

5 Назвать конструктивные решения стен:

- а) внутренних:

- б) наружных.

6 Объяснить конструктивное решение:

- перекрытий;

- крыш;

- фундаментов;

- лестниц;

- перегородок.

7 Назвать материал для наружных стен.

8 Указать, от чего зависит толщина наружных стен.

 

Проверка степени усвоения материала:

 

Для подтверждения компетенций по теме «Монолитные здания» обучающийся должен ответить на вопросы теста.