ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СБОРНО-МОНОЛИТНЫХКАРКАСНЫХ СИСТЕМ В ГРАЖДАНСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА. ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ/RESEARCH PAPER

УДК 693.955

DOI: 10.22227/1997-0935.2021.11.1493-1507

Эффективность применения сборно-монолитных каркасных систем в гражданском строительстве

Мария Дмитриевна Стрелкова, Ксения Игоревна Стрелец, Виктор Захарович Величкин,

Марина Вячеславовна Петроченко

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ);

г. Санкт-Петербург, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. Рассмотрены возможности сокращения сроков строительства, повышение производительности труда, а также вероятность снижения выбросов углекислого газа при частичной замене монолитного железобетона на сборные железобетонные изделия при строительстве жилых зданий. Представлены сочетания сборных и монолитных элементов сборно-монолитных каркасов в количестве шести различных конструктивных схем сборно-монолитных каркасов и двух вариантов монолитных каркасов. Проведены сравнения производственных затрат и комплексной трудоемкости для всех вариантов конструкции каркаса, сроков строительства на 1000 м3 жилого здания для различных конструктивных вариантов исполнения каркаса, а также оценка возможности снижения выбросов углекислого ^ п

газа при изменении объема сборного железобетона в каркасной схеме здания. <5 ®

t т

Материалы и методы. В качестве метода определения оптимального варианта сборно-монолитного каркаса для 3 Н строительства жилого здания по средневзвешенному показателю предложена разработанная методика, которая k S включает такие относительные показатели, как производственные затраты, комплексная трудоемкость, сроки стро- M ительства и процент снижения выбросов углекислого газа на 1000 м3 каркаса. О S

И С

Результаты. Выбрана оптимальная конструктивная схема сборно-монолитного каркаса здания, рассчитанная С у

по средневзвешенному показателю. Определена наиболее эффективная каркасная конструкция по средневзвешен- M • ному показателю. По результатам расчета сборно-монолитный каркас «АРКОС» со сборными колоннами лидирует о S по средневзвешенному значению и больше всего подходит для строительства жилого здания. Если рассматривать h N

каждый из выбранных показателей в отдельности, то следует выбрать каркас «РЕКОН» со сборным перекрытием, = 9

однако при расчете средневзвешенного показателя каркас «РЕКОН» уступает каркасу «АРКОС», это связано с раз- 0 7

личными весовыми коэффициентами для каждого из критериев оценки. § 0

ш 9

Выводы. Доказана целесообразность применения сборно-монолитных каркасных систем для строительства жилого о 5 здания, по сравнению с монолитными каркасами, выбрана оптимальная схема каркаса по предложенной методике. =5 pp

О i

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: сборные железобетонные конструкции, сборный бетон, сборные бетонные элементы, железо- § ) бетон, сборные бетонные элементы, узлы, соединения элементов, бетонная конструкция, сборно-монолитный каркас, Г S монолитный каркас, производственные затраты, трудоемкость, сроки строительства, выбросы углекислого газа С S

О =

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Стрелкова М.Д., Стрелец К.И., Величкин В.З., Петроченко М.В. Эффективность приме- = з нения сборно-монолитных каркасных систем в гражданском строительстве // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. Вып. 11. С. § о 1493-1507. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.11.1493-1507 = 6

The application efficiency of precast monolithic frame systems

Ж

>

Автор, ответственный за переписку: Мария Дмитриевна Стрелкова, strelkova.marya2015@gmail.com. h о

cd cd

in civil engineering < т

u§

Mariia D. Strelkova, Ksenia I. Strelets, Victor Z. Velichkin, Marina V. Petrochenko 3 1

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU); St. Petersburg, Russian Federation

6 DO I T

ABSTRACT s y

C 0

Introduction. The partial replacement of cast-in-situ concrete with precast concrete in the residential construction § 1 sector allows to reduce construction time and cost, increase labour productivity and cut CO2 emissions. Combinations of , , prefabricated and monolithic elements in precast monolithic frames

are presented; they encompass 6 different structural options of precast monolithic frames and 2 types of monolithic frames. The co-authors compare production costs and 2 2 integrated labor intensity for all frame design options, construction periods per 1,000 m3 of a residential building for various 1 1 structural options of the frame, and assess potential reduction in carbon dioxide emissions due to a change in the amount of

© М.Д. Стрелкова, К.И. Стрелец, В.З. Величкин, М.В. Петроченко, 2021 Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)

precast reinforced concrete in the building frame structure.

Materials and methods. The co-authors have developed a method that employs weighted average to identify the optimal type of a precast monolithic frame. The method takes account of such factors as production costs, integrated labour intensity, construction time and reduction in carbon dioxide gas emissions (in per centum) per 1,000 m3 of the frame structure. Results. The optimal structure of a precast monolithic frame was selected and calculated using weighted average. Weighted average was used to identify the most effective structural frame. The calculation results have shown that ARKOS precast monolithic frame with precast columns is the leader in terms of weighted average; it best suits the construction of a residential building. If we consider each of the selected indicators separately, RECON frame with precast floors is to be selected; however, RECON is inferior to ARKOS in terms of weighted average due to different values of the weight coefficients attached to each of the assessment criteria.

Conclusions. The co-authors have proven the efficiency of precast monolithic frame systems in comparison with monolithic frames if applied to construct a residential building. The proposed method was employed to select the optimal type of frame.

KEYWORDS: precast reinforced concrete structures, precast concrete, precast concrete elements, reinforced concrete, joints, structural connections, concrete construction, precast monolithic frame, monolithic frame, production expenses, labour intensity, construction time, carbon dioxide gas emissions

FOR CITATION: Strelkova M.D., Strelets K.I., Velichkin V.Z., Petrochenko M.V. The application efficiency of precast monolithic frame systems in civil engineering. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2021; 16(11): 1493-1507. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.11.1493-1507 Corresponding author: Mariia D. Strelkova, strelkova.marya2015@gmail.com.

N N

о о

N N

К ш U 3

> (Л

с и

m со

<0 <U

¡1

<u <u

О ё

<л

(Л

.Е о cl"

^ с Ю о

8 « о Е

fe ° СП ^ т-

Z £ ю °

2 3 ■S

il

О (0

ВВЕДЕНИЕ

Бетон — широко используемый материал в строительстве, он имеет ряд преимуществ, таких как высокая технологичность, широкие архитектурные возможности, снижение сроков и стоимости строительства за счет применения высоко конструкционных бетонов, бетонов для аддитивных технологий [1, 2].

При всех положительных качествах бетона важно учитывать его воздействие на окружающую среду и высокий процент выбросов углекислого газа [3, 4]. Строительная индустрия — один из ключевых загрязнителей окружающей среды [5]. Процент выбросов парниковых газов при строительстве составляет 38 % при оценке глобальных выбросов [6]. Выбросы СО2 от применения бетона при этом — около 5 %, и состоят из энергетических затрат на производство и эксплуатацию бетона, операционных затрат [7]. Снижение выбросов на производство и эксплуатацию — сложная комплексная задача, она находится и связана с комплексными исследованиями [8], в то время как снижение выбросов от строительных технологий является перспективным направлением и обеспечивает снижение выбросов углекислого газа [9, 10]. Одна из возможностей для уменьшения выбросов при возведении бетонных сооружений — использование индустриального бетона. Замена монолитного бетона на сборные конструкции обеспечивает снижение выбросов до 32 % [6]. Одним из способов уменьшения монолитных работ при строительстве жилых зданий служит применение конструкций сборно-монолитных каркасов, что позволяет обеспечить снижение расходов строительных материалов и уменьшить выбросы парниковых газов. Вместе с этим использование разных конструктивных схем каркасов из сборного железобетона дает возможность предоставить различные степени снижения сроков строительства и трудоемкости и степень снижения выбросов парниковых газов [11, 12].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Данное исследование посвящено сравнению вариантов различных конструктивных схем сборно-монолитных и монолитных каркасов строительства многоэтажных жилых зданий с точки зрения трудоемкости, производственных затрат и выбросов углекислого газа на 1000 м3 каркаса. Рассмотрено сочетание сборных и монолитных элементов сборно-монолитных каркасов, которые представлены в табл. 1. В общей сложности получено 6 различных конструктивных схем сборно-монолитных каркасов и 2 варианта монолитных каркасов.

Первый вариант — это классический каркас «РЕКОН» («Чебоксарская серия»; разработчик ОАО «Чебоксарский ДСК»; прототип французская система РРВ^агй) [13].

К основным элементам каркаса «РЕКОН» относят сборные колонны, сборно-монолитные ригели, плиты несъемной опалубки с монолитным перекрытием [6]. В узлах «колонна - ригель - перекрытие» в колонне предусмотрены участки с оголенной арматурой. Данное технологическое решение необходимо для пропуска арматуры ригеля через тело колонны с последующим замоноличиванием этого узла и образованием жесткости системы [14].

Сборно-монолитные ригели состоят из двух частей сборной нижней части, изготовленной в заводских условиях, с поперечной арматурой в верхней части в виде хомутов для обеспечения сцепления с плитами перекрытия и монолитной верхней части. В результате замоноличивания стыков «ригель - плита» образуется рабочее тавровое сечение (рис. 1) [14].

Перекрытия представляют собой сборные предварительно-напряженные железобетонные плиты (толщиной 60 мм), которые выполняют роль несъемной опалубки для устройства монолитной плиты перекрытия общей толщиной 100-190 мм [15]. Колонны соединяются по высоте вне уровня перекрытия, без сварки, при помощи «штепсельного стыка» [16].

Табл. 1. Варианты каркасов для жилого здания Table 1. Frame options for a residential building

Вариант конструкции

Номер Наименование Design variant

No. Name Колонны Ригели Перекрытие Стены

Columns Crossbars Overlapping Walls

«РЕКОН» с несъемной Сборно- Сборно-

1 плитой опалубкой Сборные монолитные монолитное Крупносборные

RECON with stay-in-place formwork Precast Precast and monolithic Precast and monolithic Large precast

2 «РЕКОН» со сборным перекрытием RECON with precast floor slab Сборные Сборно-монолитные Сборное Крупносборные

Precast Precast and monolithic Precast Large precast

3 «АРКОС» со сборной колонной ARCOS with a precast column Сборные Монолитные Сборное Крупносборные

Precast Monolithic Precast Large precast

Крайние

«АРКОС» с крайними сборные

сборными и межстенными внутренние

4 монолитными колоннами монолитные Монолитные Сборное Крупносборные

ARCOS with external precast and intermural monolithic columns External precast columns, ntermural monolithic columns Monolithic Precast Large precast

«АРКОС» с монолитными

5 колоннами Монолитные Монолитные Сборное Крупносборные

ARCOS with monolithic columns Monolithic Monolithic Precast Large precast

6 Безригельная технология Монолитные Отсутствуют Сборное Монолитные

Crossbar-free technology Monolithic None Precast Monolithic

7 Монолитный каркас Монолитные Монолитные Монолитные Крупносборные

Monolithic frame Monolithic Monolithic Monolithic Large precast

8 Монолитный каркас безригельный Crossbar-free monolithic frame Монолитные Monolithic Отсутствуют None Монолитные Monolithic Монолитные Monolithic

< OB

<D (D

t О

ITH

m _

G Г

S 3

o СО n СО

U -

П <ь

ll 3

0 l

C S

(Л l ^ —

S N

§ 2

1 g

ll -

r 6 £g

c nn

s )

и ® 6

^ ■

6) 00 I T s 3

w < с о

(D X

M M

Второй вариант — это модификация каркаса «РЕКОН». «Универсальная домостроительная система» (УДС; авторы и разработчики проектно-конструкторский центр «Каркасные технологии», г. Екатеринбург; научно-производственный центр «СТРОЙТЕХ», г. Москва; прототип французская система РРВ^аге^ «РЕКОН») [13].

Сетка монолитной Бетон B20 Бетон B30 плиты

Concrete B20 Concrete B30 Monolithic slab mesh

-Л Плита-опалубка 25 Formwork

■^Сборная часть ригеля Precast part of a crossbar Строительная ось Building grid line

Рис. 1. Узел соединения сборно-монолитного ригеля и сборно-монолитного перекрытия каркаса «РЕКОН»

Fig. 1. The connection between a precast monolithic beam and precast monolithic floor of the RECON frame

Все элементы каркаса остаются неизменными, за исключением перекрытия. Плиты несъемной плиты опалубки с монолитным перекрытием заменяются на полностью сборное перекрытие, состоящее из сборных многопустотных плит [17]. Узел сопряжения сборно-монолитных ригелей со сборным перекрытием представлен на рис. 2 [18, 19].

Бетон B30 Concrete B30

Анкерные связи Anchor rods

ш

7?.

Т

Многопустотная J плита перекрытия Hollow-core floor slab

Сборная часть ригеля Precast part of a crossbar

Щ

m

65

G

Строительная ось S Building grid line

Рис. 2. Узел соединения сборно-монолитного ригеля и сборного перекрытия каркаса «РЕКОН»

Fig. 2. The connection between a precast monolithic crossbar and the precast floor of the RECON frame

Третий вариант — каркас «АРКОС». «Универсальная открытая архитектурно-строительная система многоэтажных зданий АРКОС» (Серия Б1.020.1-7; разработчик НИЭП ГП БелНИИС; прототип югославская система IMS) [13].

Каркас состоит из сборных колонн, где пустоты в уровне перекрытия так же сохраняются. Однако стык колонн вне уровня перекрытия выполняется при помощи ванной сварки. В качестве перекрытия

используются многопустотные плиты перекрытия. Ригели монолитные, выполняемые в створе с колоннами (при пролетах до 6,0 м высота несущих ригелей равна высоте сборных плит) [17]. Узел соединения монолитных ригелей и многопустотных плит перекрытия представлен на рис. 3 [18].

Четвертый вариант — тот же сборно-монолитный каркас «АРКОС», но часть колонн заменена на монолитные.

Бетонные шпонки / Concrete keys

Бетонные шпонки / Concrete keys

:V

Ригель / Crossbar

, Многопустотная плита / Hollow core slab

Ригель / Crossbar

Рис. 3. Узел соединения монолитного ригеля и сборного перекрытия каркаса «АРКОС» Fig. 3. The connection between the monolithic beam and the precast floor slab of the ARKOS frame

N N

о о

N N

К ш U 3

> (Л

с и

m со

<0 <U

il

<u <u

О ё

от

ОТ

.Е о cl"

^ с Ю о

s «

о Е

fe ° СП ^ т-

£ £

от °

£ w

ïl

О (0

Пятый вариант — каркас «АРКОС» с полностью монолитными колоннами как внешними, так и внутренними.

Шестой вариант — это неполный сборно-монолитный безригельный каркас с несущими монолитными стенами как внутренними, так и наружными. Элементами каркаса являются монолитные колонны и сборные многопустотные плиты перекрытия.

Седьмой вариант — полностью монолитный каркас с монолитными колоннами, ригелями и перекрытием.

Восьмой вариант — неполный монолитный безригельный каркас с несущими монолитными стенами как внутренними, так и наружными. Элементами каркаса служат монолитные колонны и полностью монолитное перекрытие.

По каждому из вариантов рассчитаны объемы работ для типового проекта 18-этажного жилого многоквартирного дома с размерами в плане 75 х 16,1 м с высотой этажа 3 м, приведенные к 1000 м3 здания.

По каждому варианту была составлена калькуляция трудоемкости работ, в рамках которой были подсчитаны нормативная и расчетная трудоемкость. Единичные трудоемкости были взяты из сборников Единых норм и расценок (ЕНиР). Результаты расчетов объемов и трудоемкости приведены в табл. 2, 3.

Помимо объемов и трудоемкостей основных элементов каркаса, представленных в табл. 2, в расчете производственных затрат были учтены лестничные пролеты, узловые соединения элементов и подача бетонной смеси к месту укладки.

Оценка эффективности сборно-монолитных каркасных систем осуществляется в три этапа.

1. Определение производственных затрат и выбор наиболее выгодного варианта по этому критерию.

Расчет каждого варианта по критерию производственных затрат будет производиться по формуле (1). Целевая функция: суммарные производственные затраты на машины и механизмы, заработную плату сотрудников стремятся к минимуму.

Ç =ЖC +ZÏC ^min,

j

пч =Ут4N

¡ у / . xy ; У=1

(1)

(2)

Тм ^

1 — трудоемкость основной или вспомогательной машины }-й категории для /-го варианта, маш.-ч; СМ — стоимость одного часа работы основной или вспомогательной машины]-й категории, руб./ч;

т

С,м — суммарные затраты на оплату задей-

1=1

ствованных машин и механизмов всех категорий для /-го варианта, руб.; П — трудоемкость всех работников строительной площадки разряда х в /-м варианте, чел.-ч (формула (2)); СХ1 — стоимость одного часа работы работника строительной площадки разряда х, руб./ч; Т^, — трудоемкость работника строительной площадки разряда х для выполнения работы у в /-м варианте, чел.-ч; — количество работников строительной площадки разряда х для выполнения работы у в /-м варианте, ед.; ь

и хуМху -суммарная трудоемкость всех работни-

У=1

ков строительной площадки разряда х для выполнения всех работ в /-м варианте, чел.-ч.

Для расчета производственных затрат в качестве основных машин были приняты кран башенный КБ-515-01 грузоподъемностью 10 т и автобетононасос ТЗА АБН-47 с максимальной подачей на выходе 90,12 м3/ч. Стоимость одного машино-часа определялась по ФСЭМ 81-01-2001 и индексировалась по «Сборнику индексов пересчета

Табл. 2. Объемы работ и нормативная Table 2. The scope of work and standard

трудоемкость для рассматриваемых вариантов на 1000 м3 здания labour intensity for the options under consideration per 1,000 m3 of a building

Номер No. Наименование Name Материал Material Единицы измерения Units of measurement Вариант конструкции Structure option

Колонны Columns Ригели Crossbars

Объем Volume Трудоемкость Labor intensity Объем Volume Трудоемкость Labor intensity

чел.-ч man-hours маш.-ч machine hours чел.-ч man-hours маш.-ч machine hours

1 «РЕКОН» с несъемной плитой опалубкой RECON with leave-in-place formwork Бетон Concrete шт. / items 29,00 69,60 6,96 48,00 67,20 13,44

м3 / m3 2,55 2,09 — 4,89 4,35 —

Арматура Rebar т/шт. / t/items — — — 0,19 3,59 —

2 «РЕКОН» со сборным перекрытием RECON with precast floor slab Бетон Concrete шт. / items 29,00 69,60 6,96 48,00 67,20 13,44

м3 / m3 — — — 4,89 4,35 —

Арматура Rebar т / t 2,55 2,09 — 0,19 3,59 —

3 «АРКОС» со сборной колонной ARCOS with precast column Бетон Concrete шт. / items 29,00 69,60 6,96 — — —

м3 / m3 2,55 2,09 — 14,65 13,04 —

Арматура Rebar т / t — — — 2,81 39,38 —

Опалубка Formwork м2 / m2 — — — 82,37 23,07 —

4 «АРКОС» с крайними сборными и межстенными монолитными колоннами ARCOS with precast external and monolithic intramural columns Бетон Concrete шт. / items 15,00 36,00 3,60 — — —

м3 / m3 6,63 7,29 — 14,65 13,04 —

Арматура Rebar т / t 0,46 4,01 — 2,81 39,38 —

Опалубка Formwork м2 / m2 66,25 26,50 — 82,37 23,07 —

5 «АРКОС» с монолитными колоннами ARCOS with monolithic columns Бетон Concrete шт. / items — — — — — —

м3 / m3 13,91 15,30 — 14,65 13,04 —

Арматура Rebar т / t 0,97 8,45 — 2,81 39,38 —

Опалубка Formwork м2 / m2 139,13 55,65 — 82,37 23,07 —

6 Безригельная технология Crossbar-free technology Бетон Concrete шт. / items — — — —

м3 / m3 13,91 15,30 — — — —

Арматура Rebar т / t 0,97 8,45 — — — —

Опалубка Formwork м2 / m2 139,13 55,65 — — — —

Окончание Табл. 2 / End of the Table 2

Номер No. Наименование Name Материал Material Единицы измерения Units of measurement Вариант конструкции Structure option

Колонны Columns Ригели Crossbars

Объем Volume Трудоемкость Labor intensity Объем Volume Трудоемкость Labor intensity

чел.-ч man-hours маш.-ч machine hours чел.-ч man-hours маш.-ч machine hours

7 Монолитный каркас Monolithic frame Бетон Concrete шт. / items — — — —

м3 / m3 13,91 15,30 — 14,65 13,04 —

Арматура Rebar т / t 0,97 8,45 — 2,81 39,38 —

Опалубка Formwork м2 / m2 139,13 55,65 — 82,37 23,07 —

8 Монолитный каркас безригельный Monolithic crossbar-free frame Бетон Concrete шт. / items — — — — — —

м3 / m3 13,91 15,30 — — — —

Арматура Rebar т / t 0,97 8,45 — — — —

Опалубка Formwork м2 / m2 139,13 55,65 — — — —

Табл. 3. Объемы работ и нормативная трудоемкость для рассматриваемых вариантов на 1000 м3 здания Table 3. The scope of work and standard labour intensity for the options under consideration per 1,000 m3 of a building

Вариант конструкции Design variant

Номер No. Наименование Name Материал Material Единицы Перекрытие Overlapping Стены Walls

измерения Units of measure Объем Volume Трудоемкость Labor intensity Объем Volume Трудоемкость Labor intensity

чел.-ч man-hours маш.-ч machine hours чел.-ч man-hours маш.-ч machine hours

«РЕКОН» с Бетон шт. / items 40,00 44,00 11,20 136,00 173,00 43,80

1 несъемной плитой опалубкой Concrete м3 / m3 44,85 25,57 — — — —

RECON with leave-in-place formwork Арматура Rebar т / шт. t / items 47,00 11,28 — — — —

«РЕКОН» Бетон шт. / items 20,00 22,00 5,60 136,00 173,00 43,80

2 со сборным перекрытием RECON with precast floor slab Concrete м3 / m3 — — — — — —

Арматура Rebar т / t — — — — — —

Бетон шт. / items 20,00 22,00 5,60 136,00 173,00 43,80

«АРКОС» со Concrete м3 / m3 — — — — — —

3 сборной колонной ARCOS with precast column Арматура Rebar т / t — — — — — —

Опалубка Formwork м2 / m2 — — — — — —

Окончание Табл. 3 / End of the Table 3

Номер No. Наименование Name Материал Material Единицы измерения Units of measure Вариант конструкции Design variant

Перекрытие Overlapping Стены Walls

Объем Volume Трудоемкость Labor intensity Объем Volume Трудоемкость Labor intensity

чел.-ч man-hours маш.-ч machine hours чел.-ч man-hours маш.-ч machine hours

4 «АРКОС» с крайними сборными и межстенными монолитными колоннами ARCOS with precast external and monolithic intramural columns Бетон Concrete шт. / items 20,00 22,00 5,60 136,00 173,00 43,80

м3 / m3 — — — — — —

Арматура Rebar т / t — — — — — —

Опалубка Formwork м2 / m2

5 «АРКОС» с монолитными колоннами ARCOS with monolithic columns Бетон Concrete шт. / items 20,00 22,00 5,60 136,00 173,00 43,80

м3 / m3 — — — — — —

Арматура Rebar т / t — — — — — —

Опалубка Formwork м2 / m2 — — — — — —

6 Безригельная технология Crossbar-free technology Бетон Concrete шт. / items 20,00 22,00 5,60 — — —

м3 / m3 — — — 103,30 81,61 —

Арматура Rebar т / t — — — 3,98 59,63 —

Опалубка Formwork м2 / m2 — — — 731,03 182,76 —

7 Монолитный каркас Monolithic frame Бетон Concrete шт. / items — — — 136,00 173,00 43,80

м3 / m3 70,48 40,17 — — — —

Арматура Rebar т / t 7,91 118,59 — — — —

Опалубка Formwork м2 / m2 331,26 72,88 — — — —

8 Монолитный каркас безригельный Monolithic crossbar-free frame Бетон Concrete шт. / items — — — — — —

м3 / m3 70,48 40,17 — 103,30 81,61 —

Арматура Rebar т / t 7,91 118,59 — 3,98 59,63 —

Опалубка Formwork м2 / m2 331,26 72,88 — 731,03 182,76 —

< П

8 8 iH

4

G Г

5 2

0 сл

n СО

1 S

y ->■ J CD

u -

^ I

n 0

S 3

о s

ni) S

сметной стоимости строительства, реконструкции и капитального ремонта объектов Санкт-Петербурга на июль 2020 года».

2. Определение выбросов углекислого газа С02 для каждого из вариантов.

Для расчета снижения выбросов углекислого газа принято, что при возведении жилого здания из сборных железобетонных конструкций среднее снижение выбросов углекислого газа на 1 м3 бетона составляет 11 % (38 кг С02 эк./м3) [6, 20, 21].

3. Определение сроков строительства по каждому из выбранных вариантов с помощью ПК Мь

со со

crosoft Project. Все работы ведутся поточно по двум захваткам.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В результате проведенного расчета были получены следующие результаты, которые представлены в табл. 4-6 и на рис. 4-9.

1.Каркас «РЕКОН» имеет самый высокий показатель и по производственным затратам (523,51 тыс. руб.), и по суммарной трудоемкости машин (80,967 маш.-ч). Это связано с тем, что элементы данного каркаса имеют сборную и моно-

n

S 0

SS 6

r 6

• )

ü л ■

ai п

■ т

s □

s У с о

(D *

Табл. 4. Результаты расчетов производственных затрат, трудоемкости и снижения выбросов CO2 на 1000 м3 здания Table 4. Calculated production costs, labour intensity, and CO2 reduction per 1,000 m3 of a building

Номер No. Наименование Name Производственные затраты, тыс. руб. Production costs, thousand rubles Суммарная трудоемкость, чел.-ч Total labour intensity, man-hours Трудоемкость крана, маш.-ч Crane labor intensity, machine hours Трудоемкость автобетононасоса, маш.-ч Labour intensity of concrete pump, machine hours Снижение СО2, % CO2 reduction, %

1 «РЕКОН» с несъемной плитой опалубкой RECON with leave-in-place formwork 523,51 1481,98 73,908 7,059 8,15

2 «РЕКОН» со сборным перекрытием RECON with precast floor slab 464,03 1681,09 72,173 0 10,73

3 «АРКОС» со сборной колонной ARCOS with precast column 410,59 1487,46 58,732 2,322 10,19

4 «АРКОС» с крайними сборными и межстенными монолитными колоннами ARCOS with precast external and monolithic intramural columns 395,26 1431,94 55,415 3,216 9,82

5 «АРКОС» с монолитными колоннами ARCOS with monolithic columns 378,41 1370,93 51,815 4,2 9,42

6 Безригельная технология Crossbar-free technology 383,60 1389,57 8,154 15,824 4,15

7 Монолитный каркас Monolithic frame 512,36 1856,00 43,964 13,37 5,49

8 Монолитный каркас безригельный Monolithic crossbar-free frame 495,84 1793,49 0,304 25,338 0

со " со E — -b^ ^ CO

I §

cl"

^ с Ю о

S*

о Е

fe ° СП ^ т- ^

£

от °

>> -к £ w

Табл. 5. Объем монолитного и сборного бетона на 1000 м3 здания Table 5. Monolithic and precast concrete volume per 1,000 m3 of a building

Общий объем Монолитный бетон Сборный бетон

Номер бетона, м3 Monolithic concrete Precast concrete

No. Total volume of Объем, м3 Проценты Объем, м3 Проценты

concrete, m3 Volume, m3 Per centum Volume, m3 Per centum

1 192,29 49,74 25,9 142,55 74,1

2 198,87 4,89 2,5 193,98 97,5

3 198,27 14,65 7,4 183,62 92,6

4 198,18 21,28 10,7 176,90 89,3

5 198,29 28,56 14,4 169,73 85,6

6 188,09 117,21 62,3 70,88 37,7

7 197,86 99,04 50,1 98,8 49,9

8 187,69 187,69 100,0 0 0

Табл. 6. Результаты расчетов сроков строительства на 1000 м3 здания и на типовой этаж Table 6. Calculated construction time per 1,000 m3 of a building/a standard floor

Номер Наименование Сроки возведения, раб. дней Construction time, days

No. Name На 1000 м3 здания Per 1,000 m3 of a building На типовой этаж Per standard floor

1 «РЕКОН» с несъемной плитой опалубкой RECON with leave-in-place formwork 7 24

2 «РЕКОН» со сборным перекрытием RECON with precast floor slab 6 21,5

3 «АРКОС» со сборной колонной ARCOS with precast column 7.5 27,5

4 «АРКОС» с крайними сборными и межстенными монолитными колоннами ARCOS with precast external and monolithic intramural columns 9 31,5

5 «АРКОС» с монолитными колоннами ARCOS with monolithic columns 12 43,5

6 Безригельная технология Crossbar-free technology 16 58,5

7 Монолитный каркас Monolithic frame 18 65,5

8 Монолитный каркас безригельный Monolithic crossbar-free frame 22 79,5

ю

у

(9 3

« тз Й §

^ of

е

s g

О

« У О Я

я и

3 Р

О Рч р

Рис. 4 Fig. 4.

600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00

523,51

512,36

459,84

410,59

395,26

378,41

383,60

Номер варианта расчета / Calculation option number Величина производственных затрат для варианта конструкции каркаса Production costs of a frame design option

u

7 о '■ л

N

S 3

и

о.9

Is

f-ч-s

Г4 й

80 70 60 50 40 30 20 10 0

73,908

72,173

51,815

43,964

8,154

1

2 3 4 5 6

Номер варианта расчета / Calculation option

Рис. 5. Величина трудоемкости крана для варианта конструкции

Fig. 5. The labour intensity of a crane for a design option

7

number

0,304 8

< П

о е

u> t з

3 О M

с

о

со

y ->■

J CD

u -

^ I

n 0

S 3

о s

О n

СО

со z 2 СО

0 J^

1

СП СП о о

С о

CD CD

l С

3

ф

о> п ■ т

s У с о (D X

2

7

8

я

7 о '.л

(Я СЛ

s 3 й m

5. «и

i-ч ■

г4 CS

30 20 10 0

7,059

15824 13,37

2,322 3,216 4,2

Номер варианта расчета / Calculation option number

Рис. 6. Величина трудоемкости автобетононасоса для варианта конструкции Fig. 6. The labour intensity of a concrete pump for a design option

25,338

N N О О N N

К ш U 3

> (Л

с и

m <0

40 щ

¡1

ф <и

О ig

u

Ö § ^ S

й J

Я U

u -й о .5

Ig

f-ч'S

^ CS

900,00 800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00

854,58

409,61

383,12 401,63

353,34 367,16 383,12 _

III

Номер варианта расчета / Calculation option number Рис. 7. Величина суммарной трудоемкости для варианта конструкции Fig. 7. The total labour intensity of a design option

CO CO

.E о OL О

• с Ю о

Sg

о Е

fe ° СП ^ т-

Z £

Е

ю В

£ w

"S

iE 35

О (0 №

12,00 %

i

¡^ 10,00 %

о С ^

о ä

о

§ о* g и

ft ^ ю g

я у

и

а 'S

е

£ о

8,00 %

6,00 %

4,00 %

2,00 %

0,00 %

I

Номер варианта расчета / Calculation option number

Рис. 8. Снижение выбросов СО2 для варианта конструкции Fig. 8. Reduced CO2 emissions for design option

литную части (сборно-монолитный ригель, сборно-монолитное перекрытие). Трудоемкость машин повышается за счет того, что для сборно-монолитного элемента конструкции необходимо применять как кран, так и автобетононасос. Для устройства сборных элементов требуются более квалифицированные рабочие с большим количеством человек в бригаде, следовательно, повышаются затраты на оплату труда и растут производственные затраты.

2. Каркас «РЕКОН» со сборным перекрытием имеет меньшие затраты (464,03 тыс. руб.). Это связано с тем, что в этом варианте перекрытие полностью сборное, т.е. работы по устройству монолитной части перекрытия исключаются из производственных затрат. На показатель также влияет и то, что размеры стандартных многопустотных плит больше, чем размеры плит каркаса «РЕКОН», вследствие чего, чтобы перекрыть необходимую

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

-

о

«

о £

§

е § £ §

§ "8

i"!

1 с

25

20

15

10

lili

Номер варианта расчета / Calculation option number Рис. 9. Продолжительность строительства по каждому из вариантов на 1000 м3 здания Fig. 9. Duration of construction for each of the options per 1,000 m3 of a building

площадь, многопустотных плит потребуется меньше. Бетон в узлы каркаса подается краном в бадьях, так как монолитный бетон используется только в узлах и стыках, поэтому затраты на автобетононасос исключаются из производственных затрат. Трудоемкость только крана составляет 72,173 маш.-ч.

3. Каркас «АРКОС» со сборными колоннами. Производственные затраты составляют 410,59 тыс. руб. Трудоемкость крана равна 58,732 маш.-ч, трудоемкость автобетононасоса — 2,322 маш.-ч. В каркасе данного типа применяются полностью монолитные ригели, что, по сравнению с другим исполнением ригелей, снижает затраты на оплату труда, так как задействованы рабочие с меньшей квалификацией, чем необходимо для устройства сборных ригелей. Также на критерий затрат влияет то, что ригели располагаются в одной плоскости с перекрытием, и необходимость устройства боковой опалубки отпадает.

4. Каркас «АРКОС» — внутренние колонны монолитные, наружные — сборные. Можно наглядно проследить, как изменяются затраты и трудоемкость машин при замене способа исполнения одного из элементов каркаса, в данном случае колонн. Производственные затраты — 395,26 тыс. руб., трудоемкость крана — 55,415 маш.-ч, трудоемкость автобетононасоса — 3,216 маш.-ч. За счет того, что часть колон была выполнена из монолитного бетона, показатели затрат и трудоемкость крана снизились, а трудоемкость автобетононасоса выросла.

5. Каркас «АРКОС» с монолитными колоннами. Аналогично изменяются показатели в случае, если заменить все колонны на монолитные, затраты составляют 378,41 тыс. руб. (ниже на 8,4 % по сравнению со сборным вариантом номер 3), трудоемкость крана — 51,815 маш.-ч (ниже на 13,5 %), автобетононасоса — 4,2 маш.-ч (выше на 79,6 %).

6. Безригельная технология. Заменив крупносборные стены монолитными и полностью исключив из каркаса ригели, можно получить экономию, однако это значительно увеличит строки строительства. В данном варианте затраты снижаются как за счет

уменьшения количества элементов каркаса, так и за счет снижения квалификации рабочих, необходимых для выполнения монолитных работ. Производственные затраты составляют 383,6 тыс. руб., трудоемкость крана — 8,154 маш.-ч, автобетононасоса — 15,824 маш.-ч.

7. Монолитный каркас с крупносборными стенами. Замена сборных элементов каркаса монолитными может дать существенную экономию в денежных средствах, однако при замене сборного перекрытия монолитным затраты значительно увеличиваются, так как это большой объем работ, при котором повышаются трудозатраты рабочих и машин, выполняющих монолитное перекрытие.

8. Монолитный каркас безригельный. Исключив из каркаса ригели и выбрав в качестве несущих элементов монолитные стены, не получается снизить производственные затраты. За счет того, что все элементы каркаса выполняются из монолитного бетона, потребность в кране практически отсутствует, следовательно, возрастает трудоемкость автобетононасоса (25,338 маш.-ч), стоимость часа работы которого в 2 раза превышает стоимость крана. Именно с этим связано то, что показатель производственных затрат увеличивается.

Для сравнения вариантов конструктивных схем зданий воспользуемся относительными показателями, которые сводим к одному средневзвешенному показателю, рассчитанному по формуле:

_ 3^+ Я2 + Я3 + Я4+2Я^3Я€

% =-11--> mi п, (3)

где R1 — относительный показатель производственных затрат, рассчитанный по формуле: 3,

(4)

R2 — относительный показатель суммарной трудоемкости, рассчитанный по формуле:

грЧ

R = 600'

< п

8 8 i Н

Ч

G Г

0 сл

n СО

1 2

y ->■ J со

u -

^ I

n 0

2 3

о 2

o i n

Q.

CO CO

R2 =- , 2 900

(5)

R3 — относительный показатель трудоемкости крана, рассчитанный по формуле:

n 2 0

26

A Го

r 6

c о

• )

íi

í ®

л '

ai п

■ т

s □

s У с о (D Ж

5

0

2

3

4

5

6

7

8

тМ

r _ /кран 3 _

(6)

R = 1 -

V.

(8)

R — относительный показатель трудоемкости автобетононасоса, рассчитанный по формуле:

тМ

R _ 1гАБС

4 30

(7)

R5 — относительный показатель выбросов СО2, рассчитанный по формуле:

R6 — относительный показатель продолжительности строительства, рассчитанный по формуле:

* = § ■ (9)

В результате получаем табл. 7 относительных параметров вариантов, где учитываем весомость относительных показателей.

Табл. 7. Относительные показатели и средневзвешенное значение Table 7. Relative indicators and weighted average

Варианты Показатели Indicators

Options 3R1 R2 R3 R4 2R5 R6 R пр R pr

1 0,87 x 3 0,46 0,92 0,24 0,32 x 2 0,84 0,519

2 0,77 x 3 0,39 0,9 0 0,11 x 2 0,72 0,413

3 0,68 x 3 0,41 0,73 0,08 0,15 x 2 0,90 0,405

4 0,66 x 3 0,43 0,69 0,11 0,18 x 2 1,08 0,423

5 0,63 x 3 0,45 0,65 0,14 0,21 x 2 1,44 0,454

6 0,64 x 3 0,67 0,1 0,53 0,65 x 2 1,92 0,585

7 0,85 x 3 0,72 0,55 0,45 0,54 x 2 2,16 0,683

8 0,83 x 3 0,95 0,04 0,85 1,00 x 2 2,64 0,815

N N

о о

N N

К ш U 3

> (Л

с и

m со

<0 <U

¡1

Ф Ф

о ё

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ

Наименьшее значение приведенного показателя имеет конструктивный вариант каркаса «АРКОС» с полностью сборными колоннами. Показатели производственных затрат, трудоемкости крана и автобетононасоса которого составляют 378,41 тыс. руб.,

51,815 маш.-ч, 4,2 маш.-ч соответственно при снижении выбросов газов 9,48 %. Продолжительность возведения каркаса данного типа на 1000 м3 здания составляет 7,5 дней. Однако значение приведенного показателя каркаса «РЕКОН» со сборным перекрытием не на много отличается от выбранного варианта.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

от " от Е

— -ь^

^ (Л

I §

cl"

• с ю о

8 « о Е

fe ° СП ^ т-

£

от ° >>

1. Чиорино М.А., Фаликман В.Р. Долговечность и устойчивое развитие конструкционного бетона в поле зрения мирового научного сообщества // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 1. С. 24-26.

2. Гусев Б.В., Фаликман В.Р. Бетон и железобетон в эпоху устойчивого развития // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 2. C. 30-36.

3. Hasanbeigi А., Price L., LinE. Emerging energy-efficiency and CO2 emission-reduction technologies for cement and concrete production: A technical review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2012. Vol. 16. Issue 8. Pp. 6220-6238. DOI: 10.1016/j. rser.2012.07.019

4. Park J., Tae S., Kim T. Life cycle CO2 assessment of concrete by compressive strength on construction site in Korea // Renewable and Sustainable Energy Reviews.

2012. Vol. 16. Issue 5. Pp. 2940-2946. DOI: 10.1016/j. rser.2012.02.014

5. Kirilovs E., Gusovius H. J., Dolacis J., Kukle S. Innovative fibreboard from wet-preserved hemp // Research for Rural Development. 2013. Pp. 200-206.

6. Dong Y.H., Jaillon L., Chu P., Poon C.S. Comparing carbon emissions of precast and cast-in-situ construction methods — A case study of high-rise private building // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 99. Pp. 39-53. DOI: 10.1016/j. conbuildmat.2015.08.145

7. Lim C., Lee S., Kim S. Embodied energy and CO2 emission reduction of a column-beam structure with enhanced composite precast concrete members // Journal of Asian Architecture and Building Engineering. 2015. Vol. 14. Issue 3. Pp. 593-600. DOI: 10.3130/ jaabe.14.593

8. Pillai R.G., Gettu R., Santhanam M., Rengara-ju S., Dhandapani Y., Rathnarajan S. et al. Service life and life cycle assessment of reinforced concrete systems with limestone calcined clay cement (LC3) // Cement and Concrete Research. 2019. Vol. 118. Pp. 111-119. DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.11.019

9. Charlson A. Recycling and reuse of waste in the construction industry // Structural Engineer. 2008. Vol. 86. Pp. 32-37.

10. Hong W.K., Jeong S.Y., Park S.C., Kim J.T. Experimental investigation of an energy-efficient hybrid composite beam during the construction phase // Energy and Buildings. 2012. Vol. 46. Pp. 37-47. DOI: 10.1016/j.enbuild.2011.10.048

11. Balasbaneh A.T., BinMarsono A.K., Gohari А. Sustainable materials selection based on flood damage assessment for a building using LCA and LCC // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 222. Pp. 844-855. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.03.005

12. Won I., Na Y., Kim J.T., Kim S. Energy-efficient algorithms of the steam curing for the in situ production of precast concrete members // Energy and Buildings. 2013. Vol. 64. Pp. 275-284. DOI: 10.1016/j. enbuild.2013.05.019

13. Зотеева Е.Э., Фомин Н.И. Новые технологические и конструктивные решения для реализации инновационного потенциала сборно-монолитных систем гражданских зданий // Стройкомплекс Среднего Урала. 2017. № 6 (209). С. 31-32.

14. Стрелец К.И., Стрелкова М.Д. Эффективность применения сборно-монолитных каркасных систем в гражданском строительстве // Неделя науки СПбПУ: мат. науч. конф. с междунар. участием, лучшие доклады. 2019. С. 196-198.

15. Wu P., Low S.P. Lean management and low carbon emissions in precast concrete factories in Singapore // Journal of Architectural Engineering. 2012.

Поступила в редакцию 26 июня 2021 г. Принята в доработанном виде 10 ноября 2021 г. Одобрена для публикации 13 ноября 2021 г.

Об авторах: Мария Дмитриевна Стрелкова — студентка магистратуры; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ); 195251, г Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29; РИНЦ ID: 1043330; strelkova.marya2015@gmail.com;

Ксения Игоревна Стрелец — кандидат технических наук, доцент; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ); 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29; РИНЦ ID: 617762; kstrelets@mail.ru;

Виктор Захарович Величкин — доктор технических наук, профессор; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ); 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29; РИНЦ ID: 549927; v.velichkin2011@yandex.ru;

Марина Вячеславовна Петроченко — кандидат технических наук, доцент; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ); 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29; РИНЦ ID: 589472; petrochenko_mv@spbstu.ru.

Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Vol. 18. Issue 2. Pp. 176-186. DOI: 10.1061/(ASCE) AE.1943-5568.0000053

16. Войцешук М.В., Бурманова А.В., Балакчи-на О.Л. Достоинства и недостатки, предопределяющие целесообразность применения современных сборно-монолитных домостроительных систем // Инновационное развитие строительства и архитектуры. 2019. С. 112-116.

17. Nematollahi B., Voo Y.L., Saifulnaz M.R.R. Structural behavior of precast Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC) cantilever retaining walls: Part I — Analysis and design procedures and Environmental Impact Calculations (EIC) // KSCE Journal of Civil Engineering. 2014. Vol. 18. Issue 5. Pp. 1470-1480. DOI: 10.1007/s12205-014-0411-8

18. Зотеева Е.Э. Комплексная оценка и совершенствование конструктивных и технологических решений гражданских монолитных и сборно-монолитных зданий: магистерская диссертация. Екатеринбург : Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина, 2018.

19. Lim C.Y., Lee S.H., Lee G.J., Kim S.K. Analysis of the carbon dioxide emission used in the transportation of precast concrete members // The Thirteenth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing. 2011. Vol. 46. Pp. 37-47. DOI: 10.4203/ccp.96.36

20. Танг Ван Лам, Нго Суан Хунг, Ву Ким Зиен, Булгаков Б.И., Баженова С.И., Александрова О.В. Геополимерный бетон с использованием многотоннажных техногенных отходов // Строительство: наука и образование. 2021. Т. 11. № 2. С. 2. DOI: 10.22227/2305-5502.2021.2.2.

21. Рыбакова А.О. Анализ особенностей проектирования на основе применения модульных элементов максимальной готовности // Строительство: наука и образование. 2020. Т. 11. № 2. С. 5. DOI: 10.22227/2305-5502.2021.2.5

< П

i Н

Ч

G Г

0 w

n СО

1 S

y ->■

J со

u -

^ I

n 0

S> 3

o s

o i n

Q.

CO CO

n S 0

r 6

c o

• )

íi

í ®

л '

ai 00

■ г

s □

s У с о <D Ж

REFERENCES

1. Chiorino M.A., Falikman V.R. Durability and sustainable development of structural concrete in the field of vision of the global scientific community. Industrial and Civil Construction. 2016; 1:24-26. (rus.).

2. Gusev B.V., Falikman V.R. Concrete and reinforced concrete in the era of sustainable development. Industrial and Civil Construction. 2016; 2:30-36. (rus.).

3. Hasanbeigi A., Price L., Lin E. Emerging energy-efficiency and CO2 emission-reduction technologies for cement and concrete production: A technical review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2012; 16(8):6220-6238. DOI: 10.1016/j.rser.2012.07.019

4. Park J., Tae S., Kim T. Life cycle CO2 assessment of concrete by compressive strength on construction site in Korea. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2012; 16(5):2940-2946. DOI: 10.1016/j. rser.2012.02.014

5. Kirilovs E., Gusovius H. J., Dolacis J., Kukle S. Innovative fibreboard from wet-preserved hemp. Research for Rural Development. 2013; 200-206.

6. Dong Y.H., Jaillon L., Chu P., Poon C.S. Comparing carbon emissions of precast and cast-in-situ con-

j- it struction methods — A case study of high-rise private o o building. Construction and Building Materials. 2015; 99:39-53. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.08.145

7. Lim C., Lee S., Kim S. Embodied Energy and

o 3 CO Emission Reduction of a Column-Beam Struc-^10 2

E J2 ture with Enhanced Composite Precast Concrete

to <o Members. Journal of Asian Architecture and Building

<o o Engineering. 2015; 14(3):593-600. DOI: 10.3130/

2 |= jaabe.14.593

£ 75 8. Pillai R.G., Gettu R., Santhanam M., Rengara-

JL. . ju S., Dhandapani Y., Rathnarajan S. et al. Service life

J § and life cycle assessment of reinforced concrete systems

O ^ with limestone calcined clay cement (LC3). Cement and

o | Concrete Research. 2019; 118:111-119. DOI: 10.1016/j.

§< cemconres.2018.11.019

g c 9. Charlson A. Recycling and Reuse of Waste in

og c the Construction Industry. Structural Engineer. 2008;

^ 1 86:32-37.

^ 1 10. Hong W.K., Jeong S.Y., Park S.C., Kim J.T.

.E o Experimental Investigation of an Energy-Efficient Hy-

Gt c brid Composite Beam during the Construction Phase.

8 Energy and Buildings. 2012; 46:37-47. DOI: 10.1016/j.

9 | enbuild.2011.10.048

eg ° 11. Balasbaneh A.T., Bin Marsono A.K., Gohari A.

^ j= Sustainable Materials Selection Based on Flood Damage

$ o Assessment for a Building Using LCA and LCC. Jour-

T ^ nal of Cleaner Production. 2019; 222:844-855. DOI:

O => 10.1016/j.jclepro.2019.03.005 g O 12. Won I., Na Y., Kim J.T., Kim S. Energy-

x Efficient Algorithms of the Steam Curing for the in

E =

0 ^ Received June 26, 2021.

IB ¡¡> Adopted in revised form on November 10, 2021. Approved for publication on November 13, 2021.

Situ Production of Precast Concrete Members. Energy and Buildings. 2013; 64:275-284. DOI: 10.1016/j.en-build.2013.05.019

13. Zoteeva E.E., Fomin N.I. New technological and design solutions for the implementation of the innovative potential of precast-monolithic systems of civil buildings. Building complex of the Middle Urals. 2017; 6(209):31-32. (rus.).

14. Strelkova M.D., Strelets K.I. The effectiveness of the use of prefabricated monolithic frame systems in civil engineering. SPbPU Science Week: materials of a scientific conference with international participation, best reports. 2019; 4:196-198. (rus.).

15. Wu P., Low S.P. Lean Management and Low Carbon Emissions in Precast Concrete Factories in Singapore. Journal of Architectural Engineering. 2012; 18(2):176-186. DOI: 10.1061/(ASCE)AE.1943-5568.0000053

16. Wojcieszczuk M.V., Byrmanova A.V, Balak-china O.L. Advantages and disadvantages that predetermine the feasibility of using modern prefabricated monolithic house-building systems. Innovative Development of Construction and Architecture. 2019; 6:112116. (rus.).

17. Nematollahi B., Voo Y.L., Saifulnaz M.R.R. Structural behavior of precast Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC) cantilever retaining walls: Part I — Analysis and design procedures and Environmental Impact Calculations (EIC). KSCE Journal of Civil Engineering. 2014; 18(5):1470-1480. DOI: 10.1007/s12205-014-0411-8

18. Zoteeva E.E. Comprehensive assessment and improvement of structural and technological solutions for civil monolithic and precast-monolithic buildings: thesis of candidate of technical sciences. Ekaterinburg, 2018; 118. (rus.).

19. Lim C.Y., Lee S.H., Lee G.J., Kim S.K. Analysis of the Carbon Dioxide Emission Used in the Transportation of Precast Concrete Members. The Thirteenth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing. 2011; 46:37-47. DOI: 10.4203/ccp.96.36

20. Tang Van Lam, Ngo Xuan Hung, Vu Kim Dien, Bulgakov B.I., Bazhenova S.I., Aleksandro-va O.V. Geopolymer concrete made using large-tonnage technogenic waste. Construction: Science and Education. 2021; 11(2):2. DOI: 10.22227/23055502.2021.2.2 (rus.).

21. Rybakova A.O. Analysis of design features based on the application of modular elements of maximum readiness. Construction: Science and Education. 2021; 11(2):5. DOI: 10.22227/2305-5502.2021.2.5

Bionotes: Mariia D. Strelkova — graduate student; Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU); 29 Polytechnicheskaya st., St. Petersburg, 195251, Russian Federation; ID RISC: 1043330; strelkova. marya2015@gmail.com;

Ksenia I Strelets — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU); 29 Polytechnicheskaya st., St. Petersburg, 195251, Russian Federation; ID RISC: 617762; kstrelets@mail.ru;

Victor Z. Velichkin — Doctor of Technical Sciences, Professor; Peter the Great St. Petersburg Polytechnic

University (SPbPU); 29 Polytechnicheskaya st., St. Petersburg, 195251, Russian Federation; ID RISC: 549927; v.velichkin2011@yandex.ru;

Marina V. Petrochenko — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU); 29 Polytechnicheskaya st., St. Petersburg, 195251, Russian Federation; ID RISC: 589472; petrochenko_mv@spbstu.ru.

Contribution of the authors: all authors have made an equivalent contribution to the preparation of the publication. The authors declare that there is no conflict of interest.

< П

8 8 i H

G Г

S 2

0 сл

n СО

1 S

y ->■ J со

u -

^ I

n 0

S 3

о s

o7 n

Q.

co co

n S 0

SS66

r 6 c О

• )

Ü i ®

л '

ai п

■ т

s □

s У

с о ® *