CC BY
79
УДК 624
HinpyK H.I., провщний фах1вець, (nipruknat@ukr. net) ©
1вано-Франювський науково-дослгдний центр продуктивностгАПК, м. 1вано-Франювсък, Украгна
ЕФЕКТИВШСТЬ, РАЦЮНАЛЬН1СТЬ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЗВЕДЕННЯ МОНОЛ1ТНО-КАРКАСНИХ БУД1ВЕЛЬ
У cmammi запропоновано анал1з техшко-економ1чних показниюв несучих каркасгв буд1вель для ргзних eidoMUX конструктивных систем. Основними досягненнями будинюв, побудованих таким методом, е висока швидюсть буд1вництва, гнучюсть в архтектурно - планувалъних pirnenmx i висока cmiuKicmb до не сприятливих фактор1в навколишнъого середовища.
Зарахунок збыъшення ширини монолтно-каркасних будинюв вдаетъся не тыъки заощадити матер1али, але i на 20-30% знизити витрату тепла на o6ispie будинку. Будгвництво монолтно-каркасних будинюв не вимагае використання великовантажного транспорту i важког техтки, Kompi пошкоджуютъ ландшафт дтянки.
Проведенi науково-дослгдт та проектш роботи дозволили вперше розробити ефективну систему багатоповерхових будинюв з несучим каркасом у зб1рному, зб1рно-монолтному i монолтному виконант, який забезпечуе мщшстъ i cmiuKicmb будгвлг. Зовтшт стти та перегородки в каркасти конструкцИ сприймаютъ навантаження в межах поверху, а не збираютъ i'x eid вище розташованих noeepxie як в панелъних i цегляних будинках. Це дозволило в1дмовитися eid використання цегли та зал1зобетонних панелей на користъ менш мщних матер1ал1в, яю одночасно спроможт забезпечити основт вимоги показниюв теплозахисту i звуко1золяцппримщенъ.
Ключое1 слова: монолт, каркас, будгвля, опалубка, зал1зобетон, ефектившстъ, утеплення, експлуатащя, технолог1я, будгвництво.
УДК 624
Нипрук Н.И., ведущий специалист, ([email protected]) Ивано-Франковский научно-исследовательский центр производительности АПК, г. Ивано-Франковск, Украина
ЭФФЕКТИВНОСТЬ, РАЦИОНАЛЬНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ ВОЗВЕДЕНИЕ МОНОЛИТНО-КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ
В статье предложен анализ технико - экономических показателей несущих каркасов зданий для различных известных конструктивных систем. Основными достижениями домов, построенных таким методом , является высокая скорость строительства , гибкость в архитектурно - планировочных решениях и высокаяустойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды.
За счетувеличения ширины монолитно - каркасных домов (по сравнению с другими) удается не только сэкономить материалы , но и на 20-30 % снизить расход тепла на обогрев дома. Строительство монолитно - каркасных домов
© HinpyK H.I., 2014
125
не требует использования большегрузного транспорта и тяжелой техники, которые повреждают ландшафтучастка.
Проведенные научно-исследовательские и проектные работы позволили впервые разработать эффективную систему многоэтажных домов с несущим каркасом в сборном , сборно - монолитном и монолитном исполнении, который обеспечивает прочность и устойчивость здания. Наружные стены и перегородки в каркасной конструкции воспринимают нагрузки в пределах этажа , а не собирают их от выше расположенных этажей как в панельных и кирпичных домах. Это позволило отказаться от использования кирпича и железобетонных панелей в пользу менее прочных материалов, которые одновременно способны обеспечить основные требования показателей теплозащиты и звукоизоляции помещений.
Ключевые слова: монолит, каркас, здание, опалубка, железобетон, эффективность, утепление, эксплуатация, технология, строительство.
UDC 624
Nipruk NI, leading specialist, ([email protected]) Ivano-Frankivsk research center productivity of agriculture, Ivano-Frankivsk,
Ukraine
EFFECTIVENESS, EFFICIENCY AND PERSPECTIVES OF CONSTRUCTION CAST-FRAME BUILDINGS
The article offers an analysis of the technical - economic indicators carrying carcasses of buildings for various known structural systems. The main achievements of the houses built by this method is the high speed of construction , flexibility in architectural - planning decisions and high resistance to adverse environmental factors .
By increasing the width of the monolith - a frame houses (as compared with others ) can be not only save material, but also 20-30 % lower heat consumption for heating houses. Construction of monolithic frame-house does not require the use of heavy transport and heavy machinery, which damage the landscape area.
The research and design allowedfor the first time to develop an effective system for multi-storey buildings with the matrix in the aggregate , precast- monolithic and monolithic implementation, which provides strength and stability of the building. Exterior walls and partitions in framing perceived stress within the floor, and do not collect them from the higher floors arranged as in panel and brick houses . It is possible to abandon the use of brick and concrete panels for less durable materials that are both capable of providing the basic requirements of thermal and sound insulation performance spaces.
Key words: monolith frame building, decking, concrete, efficiency, insulation, maintenance, technology, construction
Вступ. Монол1тно-каркасне буд1вництво на сьогодш е одшею з не багатьох технологш, що забезпечують можливкть вшьного планування квартири. Буд1вництво сучасного житла е складною багатофункцюнальною задачею, яка включае нестандартш методи проектування буд1вель, впровадження арх1тектурно-планувальних новацш i сучасних метод1в розрахунку конструкцш та шженерного обладнання, виршення еколопчних
126
проблем та урахування тдвищених вимог буд1вельно! ф1зики, освоения нов1тшх технологш ¿з впровадженням в буд1вництво сучасних та ефективних буд1вельних матер1ал1в.
Проте, до особливостей проживания у будинках висотою бшьше 20-ти поверх1в належать: пщвищений аеродинам1чний та шумовий режими, школи уявне вщчуття коливання перекритпв верхшх поверх1в тощо. Бшьшють розвинутих цившзованих кра!н вже "перехворши" буд1вництвом хмарочоав. В наш час активно будують висотш буд1вл1 переважно в крашах з великою кшькктю населения (Китай) або з обмеженими територ1ями (Япошя, Тайвань, Сшгапур).
Матер1али 1 методи. Технолопя монол1тно-каркасного буд1вництва втшюе собою принцип единого \ неподшьного високомщного каркаса ¿з зал1зобетону вщ фундаментно! плити до перекриття останнього поверху. Дана технолопя покликана забезпечувати довгов1чшсть буд1вл1 та И високу стшкють до р1зних статичних { динам1чних навантажень.
Основними перевагами монол1тно-каркасного буд1вництва в пор1внянш з традицшною технолопею цегельно! кладки при шших р1вних умовах (поверховкть, контур { площа в плат { т.п.) е:
- збшьшення загально! корисно! площ1 будинку за рахунок зменшення товщини стши на 12 - 16%;
- розширення можливост1 використання пщвальних та цокольних площ;
- вщсутшсть втрат площ1 на температурно-деформацшних швах буд1вл1;
- можливкть використання в захисних конструкциях не конструкцшних матер1ал1в з низькими показниками мщност1 та високими тепло1золяцшними характеристиками;
- можливкть вшьного перепланування примщень в будь-який перюд: проектування, буд1вництва та експлуатаци каркасного будинку,
- зменшення ваги несучих конструкций до 40% у зв'язку з чим знижуеться навантаження на фундаментну основу.
Анал1з затрат на зведення каркаса показуе, що для зниження вартост1 буд1вництва необхщно першочергову увагу придщяти опалубкам та опалубним роботам [6].
Результата дослщження. Проведен! науково-дослщш та проектш роботи дозволили вперше розробити ефективну систему багатоповерхових будинюв з несучим каркасом у зб1рному, зб1рно-монол1тному \ монол1тному виконанш, який забезпечуе мщшсть \ стшюсть буд1влг Зовшшш стши та перегородки в каркаснш конструкци сприймають навантаження в межах поверху, а не збирають 1х вщ вище розташованих поверх1в як в панельних \ цегляних будинках[5].
Це дозволило вщмовитися вщ використання цегли та зал1зобетонних панелей на користь менш мщних матер1ал1в, яю одночасно спроможш забезпечити основш вимоги показниюв теплозахисту { звуко1золяцп примщень. Додатковий плюс каркасно! системи - разом з матер1аломкткктю скоротилася \ маса буд1вл1, а значить, \ витрати на влаштування фундаменту.
Важливим фактором у сучасних умовах стае темп буд1вництва, що дозволяе ютотно пщвищити ефективнють вкладення в нього грошей. Тому в каркасах з монол1тного \ зб1рно-монол1тного зал1зобетону передбачено використання швидкотверднучих бетошв { бетошв, що твердшть при низьких { негативних температурах пов1тря (до мшу с 10 ° С) без додаткового об1гр1ву.
127
Застосування каркасних систем зажадало перегляду вимог до зовшшшх стш, перегородок \ в цшому до огороджувальних конструкцш будинку. Найкращим матер1алом для зовшшшх стш каркасних будинюв е газосиликатш вироби. Вони виробляються з мюцевих матер1ал1в (тсок, вапно, алюммева пудра) осюльки не мютять х1м1чних добавок, е еколопчно чистими. Щ матер1али широко застосовуються в Швеци, Шмеччиш, Голланди та шших крашах, - адже комфортшсть примщень, створених з використанням шздрюватобетонних вироб1в, пор1внянна з дерев'яним рубаним будинком. За даними МОЗ Украши, коефщент еколопчност1 шздрюватого бетону дор1внюе 2, адерева - 1, в той же час керам1чно! цегли - 10, керамзитобетону - 20.
Зараз темпи забудови мют б'ють вЫ рекорди, ринок збшьшився в юлька раз1в, а робочо! сили не вистачае. За рахунок простота монтажу каркасна технолопя житлового буд1вництва дозволяе використовувати на будмайданчику набагато менше висококвал1фшованих роб1тниюв, решта персоналу може бути { без спещально! осв1ти. На безпеку \ яюсть будинюв це шяким чином не позначиться.
Несуч1 стши в цегляних \ великопанельних будинках розташовуються зовш I всередиш буд1влг Це в свою чергу жорстко закршлюе запроектоваш планувальш ршення I не дозволяе змшювати юльюсть I розташування юмнат ш в процес1 буд1вництва, ш тим бшьше пщ час експлуатаци квартири. У той же час, згщно з даними фах1вщв [5], ефектившсть використання цеглини для зведення несучих стш за характеристиками мщност1 обмежуеться висотою в п'ять поверх1в. Для посилення несучих цегляних стш в багатоповерхових будинках питома витрата сталево! арматури на квадратний метр площ1 збшьшуеться бшьш шж у 3 рази. При цьому, наприклад, керам1чну цеглу та бетонш панел1, яю широко застосовуються у стшових конструкщях, мають досить низью теплотехшчш характеристики, що змушуе використовувати додатково ефективний утеплювач.
Спещалюти вважають, що при буд1вництв1 висотних житлових буд1вель в мкцях юнуючо! забудови виникають серйозш мютобуд1вш, буд1вельш та експлуатацшш проблеми [4].
Висновки. Монол1тно-каркасш буд1вл1 можуть бути будь-яко! довжини, конф1гураци, висотностг Стосовно останнього, то ДБН [1]. дозволяе будувати споруди не вище 25 поверх1в. Буд1вл1 з понад 25-ма поверхами одержують статус експериментальних. 1з мктобуд1вно1 точки зору можна виршувати найскладшш1 задач! щодо конф1гураци, висотност1, силуету буд1вель, враховувати особливост1 рельефу майданчика, вимоги замовника.
Так само монол1тно-каркасна система зручна для буд1вництва в складних геолопчних умовах, наприклад, на просадкових грунтах I в сейсмонебезпечних районах. Тому вони I довгов1чшш1: якщо проектувальний термш експлуатаци сучасних панельних будинюв 50 роюв, то побудованих за монол1тною технолопею - не менше 200.
Перспективи подальших дослщжень. В останнш час прогресивш технолог!! зведення сучасних багатоповерхових каркасно-монол1тних житлових будинюв почали впроваджувати в багатьох обласних центрах Украши (Дшпропетровську, Донецьку, Харков1, Одес1, Полтаву Чершвцях, Сумах). Подальше нарощування обсяпв каркасно-монол1тного житлового буд1вництва в кра!ш буде забезпечувати[2]:
128
- перетворення буд1вельних майданчиюв ¿з зведенням каркасно-монол1тних багатоповерхових буд1вель в шдустр1альне виробництво завдяки багаторазовому використанню швентарних опалубок та мехашзацп найбшьш трудомютких процеЫв по транспортуванню буд1вельних матер1ал1в, виготовленню монол1тних конструкцш та зведенню зовшшшх стш пщвищеного теплозбереження;
- виключення з буд1вництва значно! кшькост1 буд1вельних машин, а саме спещальних транспортних засоб1в для перевезення крупнорозм1рних зб1рних конструкцш, пщйомних крашв велико1 вантажопщйомност1 для монтажу зб1рних конструкцш тощо;
- зменшення витрат металу та цементу на 7...8% за рахунок використання бшьш рацюнальних конструктивно-статичних систем багатоповерхових буд1вель I вщсутност1 в конструкщях значно! кшькост1 металоанкерних кр1плень, яю використовуються в зб1рному буд1вництш;
- пщвищення довгов1чност1 та покращення експлуатацшних якостей нового мкького житлового фонду;
- рацюнальне використання для буд1вництва дорогих м1ських територш та покращення естетичних якостей сучасно! мкько! забудови;
- виконання важливо! державно! програми з енергозбереження завдяки впровадженню в буд1вництво огороджувальних конструкцш з пщвищеними теплозахисними властивостями.
Л1тература
1. ДБН 360-92*. Мктобудування. Планування 1 забудова мкьких 1 сшьських поселень. - К.,1993.
2. Г.В. Гетун, Б.Г. Криштоп // Мтстобудування та терит. планув. — 2005. — Вип. 20. — С. 59-65.
3. Общие положения к техническим требованиям по проектированию жилых зданий высотой более 75 м. - М.: ГУП "НИАЦ", 2002.
4. Д.Ф. Гончаренко, Точшсть - як показник статично! однорщност1 I стабшьност1 технолопчного процесу зведення висотних каркасно-монол1тних будинмв. Ж-л „Буд1вництво Украши", 2007, № 7, с.35-40.
5. Ю.В. Карпенко, Повышение эффективности возведения многоэтажных каркасно-монолитных зданий на основе применения современных методов геодезического обеспечения. Коммунальное хозяйство городов. Изд-во „Техника". 2008 , №80.
6. Н.Г. Морковська, конспект лекцш з курсу "Технолопя буд1вельного та ремонтного буд1вельного виробництва", ХАРК1В - ХНАМГ - 2008.
Рецензент - д.т.н., професор Щж Б.Р.
129
