Каркасные здания из сборного железобетона

Стены, как важная часть конструкции

Основную роль всех ограждающих компонентов исполняют только наружные стены. В этом случае стены любого построения выполняются в виде навесных, но или самонесущих вариантов. Ненесущие варианты некоторых навесных стен, идущих в качестве обычных навесных панелей, крепятся к наружной части каркасной колонны.

Самонесущие варианты стен строятся на готовый фундамент, или же опираются на балки фундамента. Данные стены крепятся к основным каркасным колоннам. В некоторых жилых домах стены обычно делают в виде несущих, а каркасные колонны расположены во внутренней части здания. А ригеля устанавливаются промеж колонн, иногда используют технологию, где они же монтируются между наружными стенами и основными колоннами. Но такая система используется только в ограниченном количестве.

Современные вопросы к высотным зданиям из железобетона

Хоть уже накоплен большой опыт, но к высотным зданиям еще осталось много вопросов, вот только некоторые из них:

• горизонтальные колебания;
• вертикальные нагрузки;
• опорные зоны;
• масса конструкции.

Влияние на организм человека и его самочувствие, оказываемое горизонтальными колебаниями, еще мало изучено. Есть данные, что горизонтальное ускорение начинает ощущаться при достижении значений от 0,006 до 0,015 g. На основании этого можно сделать вывод, что здание должно иметь амплитуду собственных колебаний 10 секунд и выше. Решением этого может стать использование в конструкции упругих амортизаторов, но они применяются не везде, так как нет точных данных по горизонтальным колебаниям.

Мало информации о распределение вертикальных нагрузок между стенами и колоннами, что может привести к перенапряжению конструктивных элементов. Сейчас эта проблема решается путем дополнительного армирования, что приводит к снижению экономических и технических показателей.

В больших пролетах в местах, где перекрытие опирается на колонны, наблюдается некоторое снижение жесткости, что может привести к обрушению. Для снижения нагрузок в этих опорных зонах приходится ограничивать расстояние между колоннами.

Массу строения можно снизить, уменьшив сечения конструктивных элементов. Это можно сделать, если использовать бетоны с высоким классом прочности. Но тогда придется использовать более жесткую арматуру. Для этого предстоит еще определить возможность совмещать материалы с уточнением их процентного соотношения.

Техники слушания

Особенности конструктивного общения настолько многочисленны, что на овладение ими требуется некоторое время и в дальнейшем регулярная практика. Интересно, что вам придется научиться не только доносить, но и воспринимать информацию. В связи с этим выделяют такие техники слушания:

Активное (рефлексивное) слушание подразумевает постоянное отражение информации. Чтобы показать собеседнику, насколько вы внимательно относитесь к его словам, нужно постоянно задавать какие-то уточняющие вопросы

Это продемонстрирует ваше уважение к оппоненту, а также позволит вам удерживать внимание, не теряя нить разговора.
Пассивное (нерефлексивное) слушание подразумевает полное сосредоточение на информации. При этом вы не прерываете собеседника, не вмешиваетесь в его монолог

Чтобы продемонстрировать оппоненту свое внимание, периодически кивайте головой в знак того, что вы его слушаете и понимаете.
Эмпатическое слушание подразумевает сопереживание собеседнику. Вы должны не просто понимать его эмоциональное состояние, но также разделять его и всячески демонстрировать это.

Виды каркасного строительства

Прежде чем купить проект каркасного дома, необходимо разобраться, какие бывают виды каркасных домов. Выделяют 4 основных типа, все остальные разновидности – сочетание элементов от разных модификаций в одном здании. Применяются такие типы строений:

Рамные дома из каркаса с перекрытиями

Такие постройки также называют «канадскими домами» Считается, что при их разработке в России за основу брались канадские нормы строительства.

Перекрытие на раме каркасного домаИсточник assz.ru

Вертикальные брусья являются главными несущими конструкциями. Внизу они прикрепляются к горизонтальным балкам, вверху соединяются такими же балками, создавая основание для второго этажа.

Дома из каркаса с неразрезными стойками

Ещё такие строения называют финскими. Неизвестно, придумали их именно в Финляндии или нет, но именно там и на территории прилегающих к ней стран они широко распространены.

При строительстве неразрезных стоек необходимо особое внимание уделять правильности их установки. Если будет допущено хотя бы небольшое отклонение в сторону на первом этаже, постройка второго этажа будет сильно затруднена, либо невозможна совсем

Вертикальные стойки это основа для всего домаИсточник kayabaparts.ru

Дома стоечно-балочного типа

Такой вид строений распространён в Германии, ещё они называются фахверковые. По внешнему виду их легко отличить от других – все наружные столбы, поперечные и наклонные балки стен видны снаружи. Срок эксплуатации дольше, чем у других домов. Существуют памятники архитектуры, возраст которых 5-6 веков.

Строительство таких домов более трудоёмко из-за того, детали конструкций крепятся с помощью врезных соединений. Но, существуют проекты небольших каркасных домов, в которых брусья крепятся на болты.

Каркасный дом стоечно-балочного типаИсточник piorit.ru

Каркасно-стоечные конструкции

В отличие от вышеперечисленных строений вертикальные стойки таких конструкций не только поддерживают стены и перекрытия. Дополнительно они используются как сваи. Их забивают в грунт или ставят на опоры из бетона. Это даёт возможность поднять строение выше уровня грунта. Такая особенность будет полезна при возведении зданий на заболоченной местности или в зонах подтопления. Ещё одно преимущество – хорошая вентиляция нижней части дома. Доски остаются сухими, что препятствует образованию плесени и грибка.

На мощных стойках держится весь каркас домаИсточник stroy-podskazka.ru

Барьеры в общении

Почему не всегда складывается конструктивное общение? Психология объясняет это существованием барьеров, среди которых стоит особенно выделить:

• Барьер избегания — уклонение от контактов по причине того, что собеседник может оказать негативное воздействие. Это чувство может быть основано как на личной неприязни, так и на объективных факторах.
• Барьер авторитета связан с тем, что к некоторым людям есть безоговорочное доверие в силу их социального статуса или личных особенностей. Все остальные лишены такой благосклонности.
• Фонетический барьер — это банальное невосприятие речи собеседника. Это может быть связано со скоростью говорения, громкостью, дефектами речи или тембром голоса.
• Семантический барьер связан с лексиконом, который говорящий использует в своем монологе. Даже если человек повествует о серьезной проблеме, использование сленговых терминов или жаргонных выражений может отвернуть слушателя.
• Барьер стыда и вины возникает из-за неуверенности в себе. Человек стесняется выражать свои мысли, из-за чего с ним просто невозможно выстроить конструктивный диалог.

Особенности ЖБИ

Использование железобетонных конструкций сегодня актуально во всех сферах строительстваИсточник 1beton.info

Слово «железобетон» на сегодняшний день стало именем нарицательным, и когда его произносят, не всегда подразумевают строительный материал, но под этим непременно кроется определение какой-либо прочности и незыблемости. И в самом деле, если учитывать качества, которыми обладают монолитные и сборные железобетонные конструкции, такое сравнение не лишено смысла.

Армирование бетона

Армирование бетона позволяет укрепить его структуру, и сделать ее более устойчивой к большим нагрузкамИсточник vseoarmature.ru

Создание любых конструкций из железобетона предусматривает армирование стальными прутьями того или иного сечения, о чем упоминается уже в определении самого строительного материала. Для этой цели используется стальная проволока сечением 6 мм, но это чаще всего идет как вспомогательный элемент для общего каркаса. В основном армирование монолитных, сборных и монолитно-сборных конструкций производится стальным прутком диаметром от 10 до 16 мм. При этом используют разную арматуру, то есть, она может быть либо гладкой, либо рифленой (AIII). 

Для монолитных и сборных конструкций армирующие каркасы соединяются при помощи вязальной проволокиИсточник dom-s-ymom.org

Армирующие каркасы собираются «мягким» способом, то есть, на соединении не используется сварка, так как такой метод себя не оправдал – он не выдерживает внутреннего напряжения и деформации, которой подвергаются различные бетонные конструкции. Соединения производятся при помощи:

• Вязальной проволоки. Это самый распространенный метод в строительстве и его внедряют либо вручную, либо при помощи каких-то приспособлений, как то: вязального крючка, шуруповерта или специального пистолета.
• Скрепок. Этот метод достаточно быстрый, так как там нет вязального узла, но его нельзя назвать распространенным.
• Пластмассовых хомутиков. На первый взгляд методика заслуживает внимания, как не подверженная воздействию коррозии, но из-за невысокой прочности на разрыв не пользуется популярностью у профессионалов.
• Клипсов. Своеобразные фиксаторы, соединяющие арматуру, используется крайне редко.

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:

• хорошие несущие данные;
• большой эксплуатационный период;
• большую длину пролетов (6 м);
• качественное изготовление составляющих каркаса полностью проводится на производствах, что обосновывает их надежность.

Из-за того, что железобетонными каркасами можно создавать большие площадки, расширяется возможность в планировании внутреннего пространства. Среди недостатков можно назвать только большой вес конструкций.

Стальные колонны

Стальные колонны одноэтажных зданий имеют постоянное и переменное сечения по высоте. Кроме того, колонны делят на сплошного, сквозного и смешанного типов сечений. В смешанном типе колонн надкрановая часть имеет сплошное сечение (в виде одного профиля), а подкрановая – сквозное (в виде двух профилей, соединенных решеткой).

В зданиях бескрановых и с кранами грузоподъемностью до 200 кН высотой до 8.4 м применяют стальные унифицированные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм (, б). В бескрановых зданиях высотой Н = 9.6 – 18 м используют колонны двухветвевые ().

В зданиях высотой 10.8 – 18.0 м, оборудованных кранами грузоподъемностью до 500 кН используют унифицированные двухветвевые колонны ступенчатого очертания, состоящие из двух частей: подкрановой (решетчатой) и надкрановой (из сварного двутавра) (рис.2).

Для зданий, имеющих высоту более 18 м и оборудованных кранами грузоподъемностью 750 кН и более, стальные колонны проектируют индивидуально.

Двухветвевые колонны по типам сечения ветвей проектируют в трех вариантах:

1. При ширине сечения до 400 мм – наружная и подкрановая ветви из прокатных швеллера и двутавра, соответственно;

2. При ширине сечения 400 – 600 мм – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая – из прокатного двутавра;

3. При ширине сечения более 600 мм – наружная ветвь из

гнутого швеллера, подкрановая — из сварного двутавра.

Надкрановая часть колонны проектируется из сварного двутавра с высотой стенки 400 мм в крайних и 710 мм – в средних колоннах.

б в

а – для бескрановых зданий высотой до 8.4 м;

б — для бескрановых зданий высотой 9.6 -18 м;

в – для зданий с опорными мостовыми кранами грузоподъемностью до 200 кН;

г — средняя колонна

постоянного сечения из сварных двутавров для зданий с мостовыми опорными кранами

Рис. 1. Стальные колонны постоянного сечения

Для соединения ветвей сквозных колонн применяют решетки различного очертания: треугольные, раскосные, крестовые и полукрестовые. Решетку устраивают двухплоскостной, из прокатных уголков. Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решетка усиливается диафрагмами, расположенными через четыре раскоса по высоте.

а б

Рис. 2. Стальные двухветвевые колонны:

а – средняя колонна с проходом вдоль подкранового пути;

б — типы колонн для зданий с мостовыми опорными

кранами грузоподъемностью 100 – 500 кН

Решетчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью, которая выполняется из сварного двутавра.

Сплошные колонны применяют при центральном сжатии или при малых эксцентриситетах продольной силы. Чаще используют колонны сквозного сечения, требующие меньшего расхода металла, хотя они и более трудоемки в изготовлении.

В зданиях с кранами тяжелого режима работы и при их двухъярусном расположении, а также при пролетах, со стороны которых предусматривают расширение цеха целесообразно применять раздельные колонны, позволяющие усиливать подкрановую ветвь (например, при увеличении грузоподъемности крана), не нарушая конструкции покрытия (рис.3).

Рис. 3. Раздельные колонны:

а – при расширении здания;

б – при низко расположенных тяжелых кранах

Выбор, определяемый расчётом

На выбор конструктива фундамента при проектировании промышленных зданий сначала влияет тип основания, на который ему предстоит опираться. Оно может быть как естественным, так и искусственным (насыпным) и иметь разные несущие способности.

Согласно с результатами полученных изысканий, определяется тип и конструкционные особенности фундамента, материал его исполнения, размеры в сечении и глубина заложения.

Предельные состояния грунтов

Естественные и насыпные основания обязательно просчитываются по двум видам предельного состояния:

1. Деформациям – рассчитываются в любом случае. В расчётах учитывается совокупное действие нагрузок и влияние внешних факторов (например, грунтовых вод, способных ослабить прочность грунта).
2. Несущей способности. Такие расчёты производятся, когда есть опасность воздействия горизонтальных нагрузок – например, сейсмических, либо здание находится на скальном основании или в непосредственной близости с откосом и сместить положение фундамента невозможно. При проектировании подпорных стенок такой расчёт выполняется обязательно.

Кроме того, при проектировании необходимо предусматривать вероятность изменения гидрогеологии участка застройки не только в процессе исполнения работ, но и в будущем, при использовании здания. Проблемы могут вызваны:

• естественными колебаниями отметки зеркала подземных вод, как сезонных, так и многолетних;
• образованием верховодки (локализации поверхностной воды в пустотах грунта выше УГВ);
• техногенными изменениями, влияющими на уровень залегания подземной воды;
• степенью её агрессивности как по отношению к грунту, так и к материалам заглубляемых конструкций.

Долговечность сооружений из железобетона

Высотные здания рассчитаны на то, чтобы эксплуатироваться не меньше 125 лет. Учитывая их архитектурную уникальность, необходимо использовать только качественные материалы. Наружная отделка должна легко ремонтироваться и быть долговечной. Как показывает практика можно достичь индивидуализации каждого строения, без ущерба для долговечности. Для этого надо использовать только железобетон высокого качества в различных конструктивных схемах устройства наружных стен. Благодаря такому свойства бетона как пластичность, можно делать не только стандартную внешнюю отделку, но и создавать поверхности с различной фактурой и формами. В качестве примера можно привести гостиницу в Монреале «Шато Шамплен», и жилое здание в Париже «Пуассон».

В России много сделано в этом направлении, и все чаще применяются бетоны высокого качества для декоративной наружной отделки.

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.

Сейчас читают: Технология мытого бетона

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).

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.

Основное о технологии каркасного строительства

Если речь идет о каркасной технологии строительства, то прежде всего стоит сказать, что это экономия как человеческих, так и природных ресурсов. Весь, полноценный процесс строительства от момента проектирования каркасного дома и создания эскизов до завершения всех этапов работ в среднем занимает 40-60 дней. Это рекордные сроки строительства. На возведение дома по любой другой технологии уйдут годы.

Благодаря усовершенствованной технологии строительства каркасные дома сегодня рассматриваются не только как дачные варианты — они пригодны к круглогодичному проживанию.

Разновидности технологий каркасного строительства

Насчитывается несколько типов строения каркасных домов:

1. Канадская технология (SIP панели) возведения дома представлена облицовкой стен дома с помощью панелей или щитов. Сборка этих элементов производится на заводе используя технические ресурсы.
2. Каркасно-рамочная технология является самой простойно. Возвести дом при использовании данной технологии возможно своими руками без задействования каких-либо технических агрегатов. Несмотря на свою простоту, технология преобладает большим количеством конструктивно-архитектурных решений.
3. Немецкая технология щитового возведения конструкций в отличии канадской технологии подразумевает полную механическую сборку элементов, то есть щитов-панелей. Кроме этого «компоненты» панелей — тепло- и гидроизоляция, коммуникации, окна устанавливаются на фабрике. Полностью укомплектованный дом, вам остается только сложить в целое. Однако для установки такого дома требует грузоподъемная техника, при помощи которой осуществляется сборка дома.

Особенности строительства

Благодаря сокращенному уровню затрат, существенно снижает бюджет строительства. Важный факт экономии — фундамент. Легкий по своей конструкции дом, не требует массивного фундамента, вполне подойдет свайной или ленточно-свайной фундамент. Это идеальный вариант и для возведения на плавучих грунтах или участках с неровной поверхностью.

Строительство крыши каркасного дома не подразумевает никаких дополнительных приспособлений и не имеет дополнительных особенностей. В строительстве каркасных домов допустимо возведение любого типа кровли.

Конструирование «каркасников» на данный период времени самая популярная отрасль в сфере строительства. Это доступное жилье эконом класса, возведение которого осуществляеться по индивидуально оформленному проекту с учетом всех пожеланий заказчика.

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.

Источник