CC BY
85«C@yL@qyiym-J©yrMaL»#22i46),2©19 / CHEMICAL SCIENCES
17
CHEMICAL SCIENCES
УДК 624.05
Тилинин Ю.И.
кандидат технических наук
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Ворона-Сливинская Л.Г. доктор экономических наук, профессор Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
DOI: 10.24411/2520-6990-2019-10712 АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ КРУПНОМАСШТАБНОГО ЖИЛИЩНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Tilinin Y.I.
candidate of Technical Sciences, Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering
Vorona-Slivinskaya L. G.
Ph.D. in economics, Professor Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering
ARCHITECTURAL AND CONSTRUCTION SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR LARGE-SCALE
HOUSING CONSTRUCTION
Аннотация
Современные архитектурно-строительные системы и технологии, применяемые в жилищном строительстве, имеют преимущества и недостатки с точки зрения крупномасштабного строительства на новых территориях. В связи с этим актуально определение области наиболее эффективного применения архитектурно-строительных систем с учетом преимуществ и недостатков в конкретных условиях строительства. В статье определена рациональная область применения архитектурно-строительных систем, созданных на основе сочетания преимуществ сборной и монолитной технологий.
Abstract
Modern architectural and construction systems and technologies used in housing construction have advantages and disadvantages in terms of large-scale construction in new territories. In this regard, it is important to determine the most effective application of architectural and construction systems, taking into account the advantages and disadvantages in specific construction conditions. The article defines the rational scope of architectural and construction systems created on the basis of a combination of advantages of prefabricated and monolithic technologies.
Ключевые слова: архитектурно-строительная система, технология, условия строительства, преимущества, недостатки, экспертная оценка, область применения.
Keywords: architectural and construction system, technology, construction conditions, advantages, disadvantages, expert evaluation, scope.
Правильность выбора из многообразия архитектурно-строительных систем и технологий рационального решения для осуществления крупномасштабного строительства на новых территориях влияет не только на экономический, но и на социальный результат в области жилищного строительства. Поэтому требуется поиск рациональной области применения архитектурно-строительных систем и технологий с учетом предполагаемого места строительства и характерных технологических и потребительских особенностей возводимых зданий [2].
Многообразие типовых проектов и технологий возведения зданий в современном жилищном строительстве Санкт-Петербурга обусловлено сложившейся производственной базой строительного комплекса, а также поступлением на строительный рынок импортного производственного оборудования [10; 7].
Область применения технологий кирпичного, панельного, монолитного и сборно-монолитного домостроения в современных условиях городского строительства имеет свои предпосылки, связанные в первую очередь с местом строительства, характеризуемым сложившейся застройкой, наличием инженерного обеспечения, геологическими условиями и производственными мощностями строительного комплекса [3; 7].
Одним из перспективных направлений развития технологии жилищного строительства является сочетание сборных конструкций с монолитными участками. Одной из таких технологий является сборно-монолитная строительная система КУБ, представляющая собой сочетание сборных железобетонных колонн размером сечения 400 х 400 мм, плит перекрытия толщиной 160 мм и монолитных участков, соединяющих в целостную конструкцию сборные элементы здания.
18
CHEMICAL SCIENCES /
Такая строительная технология возведения каркаса из унифицированных колонн и плит без устройства балок образует сборно-монолитный каркас без ригелей [4]. До 1970 года в ЦНИИЭП жилища были разработаны конструкции безбалочного перекрытия, не имеющего капители [4]. В дальнейшем были разработаны модифицированные варианты систем сборно-монолитного безригель-ного каркаса КУБ 2,5, КУБ-3У.
Особенностью строительства таких типов зданий является применение сборного безригельного каркаса, состоящего из следующих элементов:
- Составных сборных железобетонных колонн 400х400 мм длиной до 15 м (в местах примыкания перекрытия к колонне в колонне отсутствует бетон);
- Железобетонной плиты перекрытия 3,0 х 3,0 м, толщиной 160 мм;
- Железобетонных связей сечением 200x250 мм, обеспечивающих пространственную
жесткость и устойчивость каркаса;
- Диафрагм жесткости толщиной 160 мм.
[5].
Наружные стены в таком здании могут быть в виде панелей или кладки из мелких блоков и кирпича. Узел соединения сборных железобетонных колонн выполняется на уровне перекрытия. Для совпадения осей колонн предусмотрен стальной стержень, выступающий из торцовой грани в нижней части монтируемой колонны, который вставляется при монтаже в патрубок [6], расположенный в верхней торцовой грани, колоны нижележащего этажа (рис.1). Кроме того выполняется электросварное соединение выпусков продольной арматуры, соединяемых колонн.
Решение узла в системе «КУБ 2.5» приведено на Рис.1. [5].
Узел состоит из верхней и нижней частей колонн, В завершении монтажа узел замоноличива-ется бетоном класса В25 - 10.
Рис.1. Монтажный узел сборных колонн и плиты перекрытия архитектурно-строительной
системы «КУБ-2,5»: 1- нижняя часть верхней колонны; 2-верхняя часть нижней колонны; 3 - междуэтажная надколонная панель перекрытия; 4 - бетонируемое соединительное отверстие в плите перекрытия; 5- обрамление из уголков; 6-фиксирующий стержень, выступающий из нижней грани верхней колонны; 7 - патрубок, расположенный в оголовке нижней колонны; 8 - соединительные накладки; 9 - монтажные выпуски продольной арматуры колонны.
Кроме того, выполняется электросварное соединение выпусков продольной арматуры, соединяемых колонн. Технологическая последовательность работ:
- Установка колонн в стаканы фундамента и бетонирование стыков;
- Монтаж надколонных панелей перекрытия с выполнением сварочных работ соединения арматурных выпусков;
- Монтаж межколонных и средних панелей перекрытия;
- Бетонирование стыков плит с колоннами.
Бетонирование предлагается с применением
термовиброобработки бетонной смеси [6]. «Суть термовиброобработки бетонных смесей (ТВОБС) заключается в том, что перед укладкой в опалубку, в данном случае в стык, бетонную смесь обрабаты-
вают в специальной установке комплексом воздействий, включающим разогрев электрическим током, виброактивацию, воздействие пара и избыточного давления. Активированная таким образом смесь позволяет обеспечить ускоренный набор прочности бетона: 40-45% через 8 часов и 70-100% через сутки при скорости остывания 1-2оС/ч. При этом удельный расход электроэнергии составляет -50 КВтч/м3, исключаются безвозвратная потеря греющих проводов и трудозатрат на их установку» [4]. В результате сравнивая удельных затрат труда по технологиям сборного, монолитного и сборно-монолитного домостроения авторами получены показатели соответственно 0,09; 0,26; 0,11 чел.-день.
/м2.
Толщина перекрытий и расход стали сборно-монолитных строительных технологий показаны в Таб.1.
«C@yL@qyiym-J©yrMaL»#22i46),2©]9 / CHEMICAL SCIENCES
19
Таблица 1 .
Толщина перекрытий и расход стали сборно-монолитных строительных технологий
Монолитное домостроение комбинируется с технологиями стена в грунте и буронабивными сваями, что позволяет возводить здания на намывных грунтах. [1; 8].
Основным нормативным документам, регламентирующими проектные решения сборно-монолитного каркаса, являются:
СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»;
Пособие к СНиП 2.03.01-84 «Проектирование железобетонных сборно-монолитных конструкций» [9].
Существенно влияет на потребительские свойства жилых домов конструкция наружных стен.
Результаты экспертной оценки строительных технологий возведения жилых зданий, применяемых в Санкт-Петербурге, приводится в Табл. 2. [9; 10].
Таблица 2.
Результаты экспертной оценки технологии основных строительных систем жилых зданий, возво-
№ Десять критериев оценки технологии Значение критерия оценки по десятибалльной шкале
п/п технологии строительных систем
кладка панель монолит КУБ
1 Фасадные архитектурные решения 10 3 6 6
2 Планировочные архитектурные решения 7 3 9 10
3 Звукоизоляция (минимальная 1 балл) 9 3 5 4
4 Этажность (минимальная 1 балл) 7 8 10 9
5 Прочность и сейсмостойкость (минимальная 1 балл) 4 7 10 8
8 Долговечность (минимальная 1 балл) 10 7 10 8
6 Капиталоемкость (минимальная 10 баллов) 5 4 8 5
7 Себестоимость (минимальная 10 баллов) 5 10 7 9
9 Трудоемкость (максимальная 1 балл) 4 9 7 8
10 Массовость (минимальная 1 балл) 4 10 8 9
Итого технология строительной системы 65 64 80 76
(максимальное значение 100 баллов)
20
CHEMICAL SCIENCES / <<Ш1ШМУМ~^©УГМа1>#22146),2(0]9
Основываясь на результатах экспертной оценки технологий жилищного строительства, рассмотренных строительных систем, авторы пришли к следующему выводу:
Сборно-Монолитная технология в сочетании с кладочной технологией наружных стен является наиболее рациональной при строительстве зданий в среде существующей городской застройки в жилых районах второй половины 19 века и особенно применима для строительства жилых массивов улучшенных потребительских качеств на новых территориях.
Список литературы
1. Гайдо А.Н. Пути совершенствования технологических решений устройства свайных фундаментов жилых зданий в условиях городской застройки // Жилищное строительство. 2015. № 9. С. 12-15.
2. Ворона-Сливинская Л.Г. Стратегическое планирование развития промышленного производства: особенности осуществления в условиях нестабильных макро-, микросред / Л.Г. Ворона-Сливин-ская Л.Г; Санкт-Петербургский гос. ун-т экономики и финансов. Санкт-Петербург, 2007. (Препринт).
3. Дьячкова О.Н., Юдина А.Ф. Анализ вариантов проектно-строительных решений жилых многоэтажных зданий (на примере Санкт-Петербурга). // Вестник гражданских инженеров. 2010. № 2 (23). С. 115-122.
4. Животов Д.А., Юдина А.Ф., Тилинин Ю.И., Совершенствование технологии усиления бетонных колонн при реконструкции каркасных
зданий // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 2 (73). С. 104-111.
5. Колчеданцев Л.М., Зубов Н.А., Рощуп-кин Н.П., Колчеданцев А.Л. Конструктивно-технологические решения сборно-монолитного здания экономического класса // Строительные материалы - 2011 - №3. C. 37-39.
6. Макаридзе Г. Д., Ворона-Сливинская Л.Г. Применение современных строительных материалов - опилкобетон: функциональные свойства и технология производства. Инновации и инвестиции. 2019. № 10.
7. Современная модель эффективного бизнеса. Бачинский Г.П., Белова Е.О., Бенюмова Д.М., Волков С.К., Ворона-Сливинская Л.Г., Горбачев Н.И., Жуйков Е.Н., Забиров И.У., Исаева Е.В., Ковалев А.И., Логинов М.П., Малицкая В.Б., Яко-венко А.М., Яковенко Т.П., Чернов С.С. Новосибирск, 2009. Том Книга 4. С. 310.
8. Тилинин Ю.И., Ворона-Сливинская Л.Г. Укрепление грунта прибрежных намывных территорий. В сборнике: Неделя науки СПбПУ Материалы научной конференции с международным участием. Инженерно-строительный институт. 2018. С. 290-293.
9. Vorona-Slivinskaya L. Development of national standards related to the integrated safety and security of high-rise building /Voskresenskaya E. // E3S Web of Conferences 33, 03052 (2018). https://doi.org/10.1051/e3sconf/20183303052.
10. Юдина А.Ф., Тилинин Ю.И., Евтюков С.А. Развитие технологий жилищного строительства в Cанкт-Петербурге // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 1 (72). С. 110-119.
