что представляют собой железобетонные объемные блоки для многоэтажного строительства
Сайт инженера-проектировщика
Свежие записи
Объемные блоки
Конструкции из сборных железобетонных объемных блоков
Объемный блок — это пространственная конструкция, изготовленная в заводских условиях, которая имеет заданную прочность, жесткость и устойчивость. Объемно-блочное строительство позволяет уменьшить количество монтажных элементов, а значит, монтажных и транспортных операций на строительной площадке; изготовить объемные блоки размером на комнату в заводских условиях на более высоком качественном уровне и с меньшими затратами труда; значительно уменьшить трудоемкость за счет отделочных работ, монтажа и устройства инженерного оборудования. Однако объемно-блочное строительство имеет и свои недостатки, связанные с необходимостью разработки новой конструктивной схемы; сложностью производства, транспортировки и монтажа объемных блоков; ограниченностью архитектурно-планировочных решений зданий.
Объемные элементы используют при строительстве жилых домов, гостиниц, пансионатов и других зданий с одинаковой комнатной структурой. Объемные блоки, изготовленные из монолитного железобетона в виде перевернутой вниз коробки (к которой затем присоединяют плиту пола), называют условно «колпак»; «Стакан» представляет собой ячейку, накрытую сверху плитой-потолком; «Лежачий стакан» — изготавливают в виде ячейки без передней стенки, куда потом монтируется внешняя панель.
Рис. 1. Объемные блоки типа: а — «колпак»; б — «стакан»; в — «лежачий стакан»; 1 — плита пола; 2 — плита-потолок; 3 — внешняя панель
По назначению объемные блоки изготовляют следующих типов: блок-комнату для спальни, общей комнаты, спальни с коридором. Внешняя стена этих блоков может иметь лоджию или балкон (рис. 2. а).
Лестничный блок состоит из двухмаршевой лестницы с площадками и стволом мусоропровода (рис. 2 б).
Кухонно-санитарный блок изготавливают со встроенным инженерным оборудованием для размещения санитарного узла, кухни, передней (рис.2 в).
Кровельный блок выполняют в виде двух поперечных диафрагм с отверстиями, перекрытыми утепленной кровельной панелью и парапетного панелью извне (рис. 2 г).
Железобетонные монолитные блоки подразделяют на блоки размером на комнату и блоки размером на группу помещений.
В зависимости от формы объемные блоки бывают — прямоугольные, косоугольные и криволинейные.
По характеру восприятия нагрузок объемные блоки бывают несущие (воспринимают нагрузку от верхних и передают их на нижние блоки или другие опорные конструкции) и ненесущие (воспринимают только собственный вес и полезные нагрузки на блок).
Несущие блоки определяют расчетную схему блочной и блочно-панельной конструктивных систем здания, а ненесущие — основным элементом заполнения блочных систем с несущим остовом.
Несмотря на небольшую номенклатуру объемных блоков, из них проектируют здания различной этажности, с разными архитектурно-планировочными решениями.
Технология объемно-блочного домостроения: плюсы и минусы
Здравствуйте уважаемые читатели, на днях, встретил товарища и разговор зашел о популярной сегодня объемно-блочной застройке. Оказывается, есть люди, которые всерьез думают, что это новая технология, но это не так.
Сегодня в условиях дефицита качественного и доступного жилья, застройщики возвращаются к использованию старых и несправедливо забытых технологий объемно-блочного строительства. Суть методики заключается в переносе строительного процесса в заводские условия. Здесь изготавливаются объемные блоки, как правило, размером с комнату, полностью готовые к эксплуатации – транспортировке и монтажу. ОБД за время своего существования прошло некоторую эволюцию. Дома стали удобнее для жизни, отвечают современным представлениям о комфорте и являются решением проблемы социального жилья.
История возникновения
В 1928 г. советский архитектор К. Мельников выдвинул идею Дома-контейнера – два врезанных друг в друга цилиндра. Это была первая попытка организовать доступное жилье для социалистического человека. Позднее к решению проблемы присоединились другие архитекторы. В частности, Н. Ладовский и В. Караулов в 1931 г. создали каркасно-блочную систему жилого дома, которая стала основой последующего строительства.
В начале 60-х годов объёмно-блочное домостроение встало в СССР на стабильный поток. Началось экспериментальное возведение жилых домов и других социальных объектов. В феврале 1969 г. советом министров СССР было выпущено постановление «О развитии объёмно-блочного домостроения», в котором было предусмотрено строительство крупных заводов объёмно-блочного домостроения в РСФСР, Белоруссии, Украине. В результате, уже в 1972 году по технологии ОБД были построены жилые дома общей площадью 150 тыс. м², высотой до 24 этажей.
В результате их апробирования и всестороннего изучения для массового строительства в СССР были рекомендованы и реализованы следующие виды объемных блоков из железобетона: цельноформованные комнаты, сантехузлы, лифтовые шахты, блоки лестничных клеток, лестничные марши и площадки с полной отделкой. Разрабатывались проекты блоков-кухонь с полным оборудованием.
Но на определенном этапе стало понятно, что возведение зданий из бетонных объемных блоков очень дорого и невыгодно. Постепенно производство сошло к минимальным показателям и практически полностью прекратилось в 90-е года прошлого столетия.
Отличие современной технологии от первоначальной
Сегодня «новая» технология ОБД возрождается – открываются производства, модернизируются существующие. И только основа осталась прежней: дома возводятся из объемных блоков, которые полностью изготавливаются в заводских условиях. Изменились требования потенциальных жильцов к комфорту, которые отразились в нормативной документации. Если в начале 70-х годов считалось счастьем иметь собственную кухню площадью 4 м², то сегодня понятия об удобной жилплощади совершенно другие.
Советские блоки имели не более 3 типоразмеров. Настоящие производства предусматривают более широкий ассортимент, который может быть оптимизирован под каждый масштабный жилой комплекс. Архитектурно-планировочные решения достигают 1000 наименований.
Производство стало конвейерным — каждый рабочий выполняет свою операцию. За счет узкой специализации сократилась трудоемкость и объемы работ.
Плюсы и минусы
Достоинства объемно-блочного домостроения были очевидны еще 50 лет назад. Но только настоящие технологии позволили реализовать их в полную силу:
Недостатки все еще мешают повсеместно использовать ОБД в строительстве социального жилья:
Несмотря на минусы, возведение блочно-модульных зданий экономически выгодно. Модули покидают завод практически полностью готовыми к эксплуатации – предусмотрены все инженерные коммуникации, внутренняя отделка, фасад.
Примеры застроек в Воронеже
Самыми известными новостройками, возведенными по технологии ОБД, стали крупные жилые массивы в Воронеже:
Все комплексы построены СК «Выбор», которая собственно и возродила технологию в Воронеже. Компания открыла собственный завод ОБД, чтобы обеспечить свои строительные площадки качественными и недорогими объемными блоками. В заводских условиях, круглогодично, осуществляется до 80% всех работ, необходимых для возведения зданий – основное условие для минимизации сроков строительства выполняется «под одной крышей». Каждый день выпускается 60 блок-комнат, с комплектацией окнами, вентилируемым фасадом, балконами и инженерными коммуникациями.
Вывод
Каркас из железобетона
Строительство – сложный и долгий процесс. Есть много методик, материалов и техник, которые используются в таком виде работ. Они отличаются в зависимости от того, будет ли сооружение жилым помещением, или строением для промышленных целей. Среди них – использование железобетонных каркасов. Это не новый и распространенный вид строительства, особенно часто применяемый для сооружения многоэтажных конструкций. Правильная техника строительства и качественные материалы обеспечат максимально возможную стойкость. Прочность и надежность таких строений доказана годами.
Преимущества и недостатки
Железобетонные каркасы применяется в строительстве как многоэтажных, в том числе высотных, конструкций, так и в сооружении небольших частных домов. В первом случае это техническая необходимость в силу прочности такого вида материала, во втором – экономично не обосновано, так как можно использовать более дешевые составляющие. К плюсам использования железобетонного каркаса в строительстве можно отнести:
Из-за того, что железобетонными каркасами можно создавать большие площадки, расширяется возможность в планировании внутреннего пространства. Среди недостатков можно назвать только большой вес конструкций.
Виды. Где используется в строительстве?
Каркасные железобетонные конструкции можно разделить на:
Каждый из этих видов лучше всего подходит для своего типа строительства и схема их установки полностью разные. Использование сборного железобетонного каркаса (серия 1.020) раньше ограничивалось только сооружениями для промышленных или административных целей, сейчас этот материал широко применяется для жилых помещений, так как удалось ввести в такую конструкцию гибкую внутреннюю планировку. Использование этого вида имеет свои плюсы:
Особенностью этого вида является то, что таким железобетонным каркасом обеспечивается невысокая несущая способность и в нем используются жесткие узлы. К минусам этого вида относиться:
Сборный железобетонный каркас составляют три элемента:
Эти элементы изготавливаются на производстве, после чего привозятся на строительство и собираются в единую конструкцию. Монолитные каркасы делают на строительной площадке путем заполнения опалубки конструкции бетонной смесью нужной марки. Преимущества использования:
Для сооружения монолитной конструкции используют съемную опалубку, которая заливается бетоном. Это ускоряет строительные работы.
Технология строительства железобетонных каркасных конструкций
Есть разные типы сооружения помещений в зависимости от вида каркаса и этажности.
Сборные конструкции
При расчете каркаса многоэтажного сооружения используется расчетная схема с жесткими связями сдвига. Типы каркасов для высоких сооружений: рамные, связевые, комбинированные. Для перемещения составляющих каркаса при изготовлении в них закладывают монтажные петли или оставляют небольшие отверстия. Железобетонные каркасы сооружают, сваривая стальные детали.
Для сборных каркасов делают железобетонные фундаменты, в которые устанавливают колонны, расстояние между которыми 6 и 12 м. Балки для фундамента делают из бетонов марок 200-400. На укладываемые балки (длинна равняется шагу колонн) опираются несущие стены. Балки укладывают на ступенчатый фундамент таким образом, чтоб верхний уровень на 3 см был ниже уровня пола. Проемы между балками и колонами заливают бетоном. Заполнение проводят бетоном марки 100.
Колонны серии 1.020-1/87.
После фундамента делают гидроизоляцию (защита пола от промерзания и влияния грунтов на балки фундамента). При сооружении больших конструкций необходимо использовать колонны 1.020. Они способны выдержать нагрузку до 500 т (примерно 10 этажей при усилении в стыке). Чтоб изготовить жесткий диск перекрытия, необходимо установить приваренные ригели в одну, которые направлены в одну сторону, и связанные плиты по колонных рядах.
Ячеисто-бетонные блоки лучше всего подходят для наружного стенового ограждения железобетонных каркасных сооружений. Их выкладывают одним рядом, с нулевой жесткостью, что помогает сохранить пластичность фасадов. Наружные стены устанавливают на плиту перекрытия или ригели. Таким образом, нет ограничения по количеству этажей здания.
Если внешние стены сооружаются из мелких блоков, то они могут выкладываться как в один слой, так и многослойно. При конструировании таких строений необходимо следить, чтоб кладка не была опорой для каркаса. Толщину стен выбирают, учитывая теплоизоляционные требования: для жилых домов толщина наружной стены должна быть 50 см (прочность В 2.5, морозостойкость F 25).
Для кладки внутренних стен и перегородок между квартирами и других внутренних элементов также используют ячеисто-бетонные блоки. Эти перегородки проектируются для каждого этажа самонесущими. При планировании толщины стен и перекрытий основным требованием является звукоизоляция (больше 50 дБ), которая определяется согласно нормативным документам. Этот параметр зависит от блоков, раствора, бетона и т. д. Для улучшения звукоизоляции могут использовать заполнение промежутков минплитой (плотность 80-100 кг /м3).
Перегородки между комнатами выполняют толщиной 12 см из ячеистых блоков (звукоизоляция не меньше 43 дБ).
При кладке стен в комнатах, где предполагаемая влажность повышена (например, ванная комната), необходимо использовать защиту для ячеистых блоков от влаги и пара. Отделочные наружные работы необходимо проводить после полного естественного высыхания здания, иначе влажность с блоков будет выходить внутрь помещения.
Расчетной схемой одноэтажного железобетонного каркасного промышленного здания является рама, в которой ригели и колонны скрепляются при помощи шарнирного соединения. При строительстве монолитного каркасного здания в первую очередь делают опалубку, потом делают необходимый раствор и делают заполнения опалубки бетононасосом.
Сборно-монолитные каркасы
Колонны ставятся в отверстие в железобетонной плите. На плиту ставятся многопустотные панели, на них – пролетные панели. Арматурная сетка межколонных панелей сваривается с армопрутьями пролетных панелей, после чего происходит заполнение бетонной смесью.
Повышение эффективности монолитного каркасного жилья
Не смотря на то, что монолитный каркас уже широко используется в строительстве, его функциональные свойства стараются постоянно повысить. Строители пытаются сделать его более прочным, уменьшить расход материалов. Одним из способов достижения такой цели является использование бетона более высокой марки. Это уменьшает расход арматуры в каркасах, отчего расход на материалы уменьшается. Эффективность каркаса достигается, если армирование составляет больше 3%. Оптимизация монолитного железобетонного каркаса происходит по:
В сооружении монолитных каркасных зданий используют метод, при котором коробку конструкции заглубляют в землю на глубину до 2 этажей. При этом все здание замоноличено. Такая техника позволяет упрочнить конструкцию, так как нагрузки передаются пластовым грунтам (они высокопрочные).
Стоимость такого здания очень большая (опалубка, техника и т. д.), отчего при строительстве одноэтажных (2-3) сооружений используется редко. Для таких конструкций чаще используют сборные железобетонные каркасы, что дешевле и они достаточно прочны для такой высоты.
Заключение
Железобетонные каркасы – наиболее подходящий материал для возведения многоэтажных зданий. Такая конструкция является прочной и выдерживает большой вес и этажность. Каркасы бывают сборными, сборно-монолитными и монолитными, каждый из них подходит для конкретного вида строительства. Не так давно сборные каркасы использовались только для промышленных или административных целей.
Использование такого материала для небольших, например, одноэтажных, сооружений нецелесообразно из-за большой стоимости материалов и работ. Техника конструирования железобетонных каркасных зданий проектируется до каждой мелочи, что обеспечивает надежность и стойкость таким сооружениям. При возведении таких зданий необходимо учитывать нормативы, которые законом установлены для разных помещений.
Что такое железобетон. Виды железобетонных конструкций
Сегодня железобетонные конструкции широко применяются в строительных работах, без них не обходится ни одно современное строительство. Любые сооружения из железобетона отличаются надежностью, высокой огнестойкостью, продолжительным сроком службы. Они не требуют специальной защиты от разрушительного атмосферного воздействия. Со временем прочность бетона только усиливается, а защищенная им арматура вовсе не поддается коррозии. Из такого материала несложно возводить конструкции разнообразных форм
Строительство с применением железобетонных конструкций отличается высокой скоростью проведения работ
Описание
Железобетон – это композитный высокопрочный стройматериал, который производится из бетона, стальных прутьев. Подобная комбинация позволяет воспользоваться основными преимуществами обоих материалов.
Бетон считается искусственным камнем. Он прекрасно выдерживает высокие нагрузки на сжатие, но в то же время не переносит растяжение. Металл характеризуется малой стойкостью к сжиманию и значительной устойчивостью к растягиванию. Сочетание стального каркаса и качественного бетона позволяет железобетонным конструкциям выдерживать как растяжение, так и сжатие материала.
Армирующие металлические прутки внутри железобетона соединяются посредством точечной сварки. Площадь сечения стержней определяется при расчете нагрузок. Способ соединения элементов в каркас зависит от удобства сварки, укладки цементной смеси, иных факторов.
Железобетонные конструкции переносят длительный нагрев, поэтому их используют для возведения промышленных объектов, эксплуатируемых при высоких температурах
Плюсы и минусы
Несмотря на то, что железобетон – это достаточно надежный стройматериал, он обладает как достоинствами, так и недостатками. Основные преимущества железобетонных изделий такие:
Важно! Применение в строительстве тяжеловесные ЖБ элементов требует создания мощного фундамента, поскольку почва не всегда способна выдержать огромные нагрузки.
Важная характеристика железобетонных конструкций – способность выдерживать многочисленные замерзания и оттаивания без ухудшения качества
Характеристики
Процесс изготовления железобетонной конструкции состоит из следующих этапов:
Среди наиболее ценных для строительства свойств железобетона стоит отметить:
Бетон и металл имеют аналогичные коэффициенты расширения. Благодаря этому даже под воздействием чрезмерных температур сохраняется целостность железобетонных изделий.
Важно! Плотность и влагостойкость бетона предупреждают развитие коррозии металла, который заключен в него. Затвердевший раствор ограждает железо от огня при пожаре в месте размещения ЖБ- конструкции.
Область применения
Железобетонные изделия широко применяются в современном строительстве при возведении:
Разнообразные высокопрочные ЖБ элементы используются при постройке фундаментов, стен, межэтажных перекрытий, колодцев.
Если рассматривать узконаправленное применение железобетона, стоит отметить его востребованность при строительстве:
Важно! Чтобы повысить стойкость железобетонных изделий к воздействию влаги, в процессе их создания в бетон добавляют специальные вещества. Они отталкивают воду, придают материалу антикоррозийные свойства
Наружные стены зданий монтируют из керамзитожелезобетонных панелей, остальные элементы – из тяжелого бетона различных марок
Виды железобетонных конструкций
Существует три разновидности ЖБК. Каждая из них обладает своими положительными и отрицательными сторонами, используется при проведении определенных строительных работ.
Монолитные
Производятся прямо на стройплощадке. Самая простая из них – фундамент. Создается он следующим образом: выкапывается котлован, монтируется арматурный каркас, который потом заливается жидким бетоном. Впоследствии застывания он превращается в камень. Прочностные характеристики фундаментного основания зависят от качества использованной арматуры и марки бетона.
Главные преимущества монолита – низкая материалоемкость, огнестойкость, долговечность, прочность, простота формирования. Среди недостатков стоит отметить вероятность образование трещин на монолитном фундаменте впоследствии усадки либо чрезмерных нагрузок, высокую звуко- и теплопроводность. Также к минусам следует отнести сезонность выполнения работ. Их допускается проводить лишь в теплый период года.
Монолитные ЖБК возводятся на стройплощадке: изначально устанавливается опалубка, монтируется каркас, которые потом заливается бетоном
Сборные
Изготавливаются на заводе: заливаются в формы, отвердевают в определенных условиях. Затем они доставляются на стройплощадку, где применяются для строительства. Производство сборных ЖБ конструкций на специальных предприятиях позволяет уменьшить их стоимость, получить высокую производительность.
СЖБ характеризуется универсальностью, для строительства его допускается применять круглый год. Единственный минус подобных изделий – большая трудоемкость.
Сборные ЖБК состоят из отдельных железобетонных изделий, которые собираются в конструкцию по проекту
Сборно-монолитные
Нередко в строительстве одновременно применяется сборный и монолитный железобетон. Качество сцепления составляющих играет важную роль в такой технологии. Для достижения желаемого результата укладываются элементы различных форм, размеров.
Если поверхность СЖБ шероховатая, допускается обойтись без шпонок. На участках соприкосновения сборных элементов с бетоном важно предусмотреть выпуск поперечной арматуры. В монолите дополнительно проводится анкеровка. Комбинированный железобетон применяется в качестве опалубки для монолитных частей сооружения.
СЖБ конструкции обладают всеми плюсами вышеуказанных разновидностей. Они экономичны, позволяют быстро и качественно возводить здания.
Наиболее распространенные железобетонные изделия
Производители выпускают огромное количество ЖБИ. Каждое из них предназначено для использования в конкретных целях, чем облегчает возведение различных объектов. Среди самых популярных ЖБ элементов стоит отметить следующие.
Панели
Чрезвычайно востребованы в строительстве жилых и промышленных зданий. Они отличаются плоской прямоугольной формой, иногда содержат оконные и дверные проемы, выступы для подоконников. При транспортировке панельные изделия устанавливаются вертикально под малым наклоном. Если одновременно перевозятся несколько панелей, важно исключить их соприкосновение.
ЖБ стеновые панели обязательно оснащаются подъемными петлями, облегчающими процесс монтажа, и закладными элементам
Фермы
Применяются для обустройства перекрытий в производственных постройках, культурных зданиях. Внешне это плоские прямоугольные конструкции, снабженные решетками. Транспортируются такие элементы в вертикальном положении.
Производятся фермы из различных видов бетона (тяжелого, легкого, конструкционного). При их использовании важно точно рассчитать несущую способность постройки.
Балки и ригели
Нашли широкое применение в создании фундаментов и покрытий, выполняют роль несущих деталей. Такие железобетонные элементы бывают прямоугольными, одно- или двухскатными. Их перевозка допускается лишь в вертикальном положении: при горизонтальной транспортировке существует вероятность повреждения изделий.
Железобетонный ригель – балка, произведенная из высокопрочного бетона с использованием армирования
Востребованы при строительстве сооружений различного назначения на неустойчивых грунтах. Транспортируются сваи горизонтально с обязательным применением специальных подкладок. На транспортное средство они складируются в несколько ярусов.
Стойки
Представляют собой прочные опорные элементы, предназначенные для линий электропередач, светильников. Перевозятся они в горизонтальном положении. Основная задача железобетонных стоек –удерживать электропровода на определенном расстоянии от поверхности земли.
Железобетонные сваи – лучшее решение при возведении фундаментов на неустойчивой почве
Колонны
Несущие элементы культурных, промышленных и жилых сооружений имеют прямоугольную или двухветвую форму. Последняя предназначена для значительной крановой нагрузки. Транспортируют колонны штабелем: начальный ряд изделий укладывают непосредственно на грузовое место, следующие – поверх предыдущих.
Заключение
Железо и бетон – прекрасное сочетание. Современные ЖБ конструкции обладают множеством плюсов, их экономично выгодно применять при возведении сооружений различного назначения. В зависимости от способа изготовления, ЖБК бывают монолитные, сборные или комбинированные. Каждую из указанных разновидностей целесообразно использовать при проведении определенных строительных работ. Также стоит отметить наличие огромного разнообразия железобетонных изделий. Они производятся на предприятиях, затем перевозятся на стройплощадку. Применение железобетона в строительстве позволяет возводить различные объекты в короткие сроки.