Учебное пособие 800663

91

предельными значениями прогибов, возникающих при действии эксплуатационных нагрузок.

Во всех случаях толщина слоя бетона над верхней полкой гофрированного профиля из условий удобной укладки бетона принимается не менее 30 мм.

Для образования настилов гофрированные профили укладываются в соответствии с их несущей способностью для монтажных пролетов, образуемых инвентарными опорами по пролету плиты. Максимальный пролет настила высотой 114 мм не должен превышать 6 м.

Некоторые решения сталежелезобетонных перекрытий, применяемые в странах Европы, представляют большой интерес. В Германии, Италии, Швейцарии, Голландии получили распространение конструкции перекрытий с применением стальных уголковых анкерных упоров. Они обеспечивают совместную работу стального настила с бетоном (рис. 4.15). Уголковые упоры устанавливаются в опорных гофрах профилированного листа попарно симметрично. Упоры крепят к несущим конструкциям, балкам, фермам непосредственно через настил, пристреливая высокопрочными дюбелями.

Рис. 4.15. Сталежелезобетонное перекрытие (Нидерланды):

1 – стальной профилированный настил; 2 – стальной уголковый анкерный упор; 3 – стержневая арматура; 4 – стальная балка; 5 – бетон

В Италии применяют стальные решетчатые балки. Они включают в себя сплошную нижнюю полку, решетчатую арматурную стенку и арматурную верхнюю полку, которые соединяются между собой сваркой (рис. 4.16). Нижняя полка выполняется из стальной полосы 250×6 или 330×10 мм. На полке в местах соединения со стенкой возможно усиление путем приварки двух стерж-

92

ней. Стенка образована одной или двумя плоскими гнутыми зигзагообразными решетками, которые выполнены из стержневой арматуры. Верхняя полка образована двумя или более стержнями круглого сечения, которые приварены сбоку к стержням решетки стенки. Преимуществом конструкции балки является наличие в ней сплошной нижней полки, которая служит опалубкой при бетонировании перекрытия. По окончании бетонирования перекрытия для защиты нижней поверхности полки от коррозии ее очищают, покрывают слоем эпоксидной смолы, а затем слоем полимерцементного раствора. Огнестойкость балок повышается после оштукатуривания потолка по армирующей стальной или синтетической сетке.

Рис. 4.16. Сталежелезобетонные перекрытия (Италия): а – фрагмент перекрытия; б – вид А-А; 1 – стальной лист;

2 – нижняя продольная арматура; 3 – верхняя арматура; 4 – решетка; 5 – бетон

В Швеции разработана конструктивная система для возведения ребристых сталежелезобетонных перекрытий общественных зданий (рис. 4.17). Перекрытия выполняют из стальных профилированных пространственных опалубочных элементов, которые после бетонирования плиты служат нижней листовой арматурой перекрытия.

Рис. 4.17. Ребристое сталежелезобетонное перекрытие (Швеция):

1 – основной пространственный опалубочный элемент; 2 – дополнительный продольный профиль; 3 – арматурный каркас ребра; 4 – арматурная сетка плиты; 5 – бетон; 6 – подмости

93

Основной опалубочный элемент П-образного сечения изготавливается длиной 1,2-1,4 м, шириной 1 м, высотой от 15 до 70 см из стальных оцинкованных профилированных листов. Их сгибают по особой технологии, позволяющей сохранить прямолинейность всех участков граней гофров. В комплект входят продольные стальные профили, образующие нижнюю грань ребер перекрытия. Эти профили укладывают с определенным шагом на балочные элементы подмостей и на них опирают нижними кромками главные опалубочные элементы.

Вопросы для самопроверки

1.Виды монолитных перекрытий в зданиях стеновой и каркасной конструктивной системах.

2.Система армирования монолитных перекрытий.

3.Устройство сборно-монолитных перекрытий с применением балок.

4.Преимущества сталебетонных и сталежелезобетонных перекрытий.

5.Недостатки сталебетонных и сталежелезобетонных перекрытий.

6.Типы стальной опалубки-арматуры.

7.Типы прогонов в каркасных зданиях из железобетона и сталебетона.

Глава 5 Некоторые особенности монолитных конструкций малоэтажных зданий

Прежде всего, следует отметить, что основной опалубкой при возведении остовов малоэтажных зданий служит, естественно, мелкощитовая опалубка. Она позволяет наиболее мобильно обеспечивать получение разнообразных конструктивных форм.

При возведении остовов малоэтажных зданий более целесообразно использование мелких блоков, а не сплошных монолитных элементов здания, что подтверждается практикой. Для блоков используются легкие бетоны на основе керамзита, перлита, аглопорита и других поризованных заполнителей.

Монолитная технология предполагает, что с ее помощью возводится только несущая часть остова. Затем остов необходимо дополнить слоями утеплителя и отделки.

Существуют различные виды малоэтажных жилых зданий: индивидуальные дома, коттеджи, дачи, виллы и другие подобные им здания. Для их возведения целесообразно применять легкую, собираемую вручную, съемную щитовую опалубку или малогабаритную несъемную опалубку.

Первым типом опалубки можно назвать щитовую опалубку из модулей

(рис. 5.1). Основой модуля является прочная водостойкая пятислойная фанера толщиной 21 мм, которая усилена с двух сторон специальной облицовкой - ламинатом. Фанера заключена в металлические рамы из стальных профилей на

94

основе оцинкованной или легированной стали. Каркас щитов может быть из алюминиевых профилей или с использованием деревянных щитов.

На практике принят максимальный размер такого щита модуля 2640×750 мм при массе 61 кг, и он может монтироваться двумя рабочими. Такие щиты соединяются между собой болтовыми зажимами или специальными скобами. Такую опалубку можно использовать при бетонировании стен, колонн, фундаментов и перекрытий. Оборачиваемость этих щитов составляет 300-

400 раз.

Рис. 5.1. Щитовая инвентарная переставная опалубка (модульная):

а – щит-модуль (min - 920×750 мм; max - 2640×750 мм); б – формирование угла; в – формирование криволинейных участков; г – горизонтальная установка щитов-модулей, например, для бетонирования фундаментов; д – опалубка перекрытий

Армирование железобетонной части конструкций малоэтажных зданий чаще всего предпринимается по конструктивным соображениям. При этом обязательно армирование по расчету перемычек и вертикальных граней всех проемов, а также углов и пресечения стен, перекрытий. Армирование рекомендуется выполнять сварными каркасами и сетками. Из условий армирования мини-

95

мальная толщина монолитного железобетонного слоя в конструкциях малоэтажных зданий принимается для стен 120 мм, для перекрытий 150-160 мм.

Для бетонирования должны применяться только подвижные пластичные бетонные смеси, которые изготавливают централизованно, что обеспечивает их качество. Марка бетона должна быть не ниже класса В25. Данная марка применяется из условий, что снимать опалубку монолитных конструкций следует при достижении бетоном прочности примерно 10 МПа (100 кг/см2). Для бетона В25 такая прочность наступает приблизительно через трое суток после его укладки при стандартных условиях твердения: температура 15-18 ºС, влажность свыше

80 %.

Вторым типом опалубки является несъемная опалубка. Использование так называемой несъемной опалубки позволяет исключить ожидание времени начала распалубки. Метод позволяет оставить опалубку в бетонируемой конструкции. Этот способ предпочтительнее в том случае, когда необходимо сократить время возведения здания и когда исключено многократное использование инвентарной опалубки.

Возможны различные варианты такой опалубки, при которых используются плиты из фибролита, арболита, цементно-стружечные плиты (ЦСП). Могут применяться и другие материалы, в которых составной частью является цемент, или объемные опалубочные элементы на основе различных видов цементных бетонов: тяжелого бетона, мелкозернистого бетона, керамзитобетона и др. Некоторые виды несъемной опалубки, которые целесообразно использовать именно в малоэтажном строительстве, даны на рис. 5.2 – 5.3.

Рис. 5.2. Несъемная опалубка для стен малоэтажных зданий в монолитной технологии системы «Гераклит»: а – опалубочный блок стены; б – сечение наружной стены; в – сечение внутренней стены; 1 – штукатурка; 2 – плиты ДСП, ЦСП; 3 – пенополистирольная плита

Используя плиты или толстые листы из перечисленных материалов, необходимо знать, что они выполняют функцию не только формообразующих

96

элементов, но и функцию теплоизолирующего кожуха. Внешняя сторона опалубки всегда выполняется толще, чем внутренняя, за счет более толстых листов или плит. При необходимости по теплотехническим характеристикам используют пенопластовые плиты ПСБ-С. Арматура в таких системах устанавливается так же, как описано выше.

Полые объемные элементы из бетона применяются в качестве несъемной опалубки. Имеющиеся в них пустоты используются для создания дополнительного теплоизолирующего слоя или для размещения вертикальной арматуры по расчетным или конструктивным соображениям. Возможно закрепление дополнительного теплоизолирующего слоя с наружной стороны с помощью пристреливаемых анкеров.

Рис. 5.3. Несъемная опалубка для стен малоэтажных зданий из бетона:

а – опалубочный блок из бетона; б – сечение наружной стены; 1 – штукатурка; 2 – стенки опалубочного бетонного блока; 3 – утеплитель; 4 – штукатурка по сетке

Несъемная опалубка на основе пенополистирольных полых элементов – система, в которой несущие функции выполняют забетонированные средние части элементов, устанавливаемых вразбежку. В этих системах используются три типа элементов: стеновой, перемычечный и специальный для обеспечения опирания перекрытия (рис. 5.4).

При устройстве стены следует учесть, что пенополистирольная оболочка опалубки и с внешней, и с внутренней сторон защищается штукатуркой или облицовкой. Благодаря монолитному соединению всех элементов несущий остов здания отличается высокой степенью жесткости и устойчивости.

Фундаменты под монолитные малоэтажные дома чаще проектируют ленточными из бутобетона или из коротких буронабивных свай с монолитным ростверком (рис. 5.5, а). Технология их возведения тоже включает в себя элементы монолитного бетонирования. В зимних условиях производства работ обычно используют сборные варианты фундаментов.

97

Цокольная часть легкобетонных стен выполняется в виде дополнительной набетонки атмосферостойким раствором или облицовки морозостойкими плитами. Остальную часть наружных стен защищают атмосферостойкой штукатуркой с добавлением красителей или облицовывают отделочными плитками.

Рис. 5.4. Элементы несъемной опалубки из пенополистирольных блоков:

а – стеновой блок; б – блок перемычечный над проемом; в – специальный блок под перекрытие; г – армирование угла; д – соединение стены с фундаментом

Для стен малоэтажных зданий используются местные строительные материалы. Это могут быть различные грунтовые массы на основе глиняной или известково-цементной связки (рис. 5.5, б). Такой материал не обладает высокой прочностью, и используется обычно при возведении стен одноэтажных домов. Глинобетонные и глинобитные стены обладают относительно высокой теплопроводностью, поэтому их используют для строительства в южных климатических районах.

Для снижения теплопроводности и повышения прочности глинобитных стен в глиняную массу добавляют мелко нарубленные сухие растительные стебли. Такой материал называется саман. При правильной эксплуатации монолитные стены из самана служат не менее 25 лет. Изготовление самана не требует применения цемента и извести. Стены из самана обеспечивают благоприятный микроклимат помещений.

Для проектирования жилых домов из самана необходимо учесть основные конструктивные требования к стенам из этого материала. Карнизная часть стен должна иметь свес кровли не менее 45 см. Карниз выполняется только за счет выноса карнизной доски крыши – кобылки. Напуск самана за пределы плоскости стены не допускается.

98

Опорная часть крыши проектируется только по безраспорной схеме. Рекомендуется использовать крышу с висячими стропилами. При устройстве крыши с наслонными стропилами необходимо прикрепить настенный брус (мауэрлат) к деревянным балкам перекрытия, например, стальными скобами

(рис. 5.5, б).

Рис. 5.5. Примеры вертикальных сечений наружных стен одноэтажных жилых домов:

а– стена из монолитного бетона; б – стена из самана или грунтобетона; 1 – цоколь; 2 – легкий бетон; 3 – арматура перемычки; 4 – кровля; 5 – перекрытие; 6 – проем окна; 7 – пол;

8 – саман; 9 – штукатурка; 10 – деревянная перемычка; 11 – подбалочная связь; 12 - разгрузочные доски; 13 – фундамент; 14 – стальная скоба, связывающая мауэрлат крыши с балкой перекрытия для погашения распора от стропил крыши

При этом крыша должна иметь скат, который совпадает с направлением балок перекрытия. Мауэрлат выполняют в виде плоского деревянного бруса. Он утоплен в материал стены по центру ее поперечного сечения, чтобы равномерно распределять нагрузку от крыши. Для этой же цели балки перекрытия опираются на стену по ее центру. Под их опорную часть ставят плоский деревянный брус. В этом случае мауэрлат можно опирать на концы балок перекрытия.

Перемычки над проемами выполняют из досок или деревянных брусков с поперечинами. Между перемычкой и коробкой проема оставляют свободный

99

зазор, предусматривающий возможность просадки стены до 10 % от высоты проема. Зазор заполняют просмоленной паклей.

Пролеты проемов делают не более 2 м, а ширину простенков в углах принимают не менее 1,5 м. В нижней части оконных проемов устанавливают разгрузочные доски, к которым крепят доски подоконника и слива. Разгрузочные доски и мауэрлат устанавливают непрерывно по всему периметру стен, жестко связывая их в углах. Цоколь выполняют из атмосферостойкого камня или других подобных материалов. Поверхность стены из самана тщательно защищают от действия влаги.

Вопросы для самопроверки

1.Основные элементы щитовой инвентарной переставной опалубки из модулей.

2.Типы плит для несъемной опалубки для стен малоэтажных монолитных зданий.

3.Типы полых объемных элементов.

4.Возведение стен малоэтажных зданий из местных строительных мате-

риалов.

5.Конструкции стропильной крыши.

6.Выполнение проемов в стенах малоэтажных монолитных зданий.

Заключение

Масштабы строительства, включающего и строительство зданий из монолитных и сборно-монолитных конструкций, увеличиваются. В процессе проектирования инженеры-строители должны обеспечить активное использование научно-технических достижений и применение прогрессивных конструктивных и планировочных решений, а также повышать качество проектной документации.

Материалы учебного пособия научат применять различные варианты конструктивных решений с учетом назначения зданий, позволят ориентироваться в современных проблемах строительства новых и реконструкции существующих зданий.

Таким образом, будет обеспечена взаимосвязь полученных знаний о конструкциях и приемах объемно-планировочных решений, что, несомненно, пригодится будущим инженерам-строителям в их дальнейшей практической деятельности.

100

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.СНиП 31-02-2001 Дома жилые одноквартирные. - Введ.2002-01-01. –

М.: ФГУП ЦПП, 2001. – 10 с.

2.СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные. - Введ.2003-10-01. - СПб.: Изд-во ДЕАН, 2004. – 64 с.

3.СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и сооружения. – Введ. 1990- 01-01. – М.: Госстрой СССР, 2000. – 57 с.

4.СНиП 31-05-2003 Общественные здания административного назначения. – Введ.2003-01-09. - М.: Госстрой России, 2004. – 23 с.

5.Пономарев В.А. Архитектурное конструирование: учебник для вузов. 2-е издание/ В.А. Пономарев. – М.:.Архитектура-С, 2009. – 736 с.

6.Архитектурные конструкции: учеб. пособие для вузов /под ред. З.А. Казбек-Казиева. – М.: Архитектура-С, 2006. – 342 с.

7.Дыховичный, Ю.А. Архитектурные конструкции. Кн.1: Архитектурные конструкции малоэтажных жилых зданий: учеб. пособие: в 3 кн. /Ю.А. Дыховичный. - 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Архитектура-С, 2005. – 246 с.

8.Дыховичный, Ю.А. Архитектурные конструкции. Кн.2: Архитектурные конструкции многоэтажных зданий: учеб. пособие: в 3 кн. /Ю.А. Дыховичный. - 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Архитектура-С, 2007. – 247 с.

9.Афанасьев, А.А. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона / А.А. Афанасьев. – М.: Стройиздат, 1990. – 380 с.

10.Кирнев, А.Д. Технология возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона инженерного назначения и в особых условиях строительства / А.Д. Кирнев. – Ростов н/Д: Феникс, 2008. - 516 с.

11.Молодых, С.А. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона: учеб. пособие / С.А. Молодых, Е.А. Митина, В.Т. Ерофеева. – М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2009. – 192 с.

12.Нанасова, С.М. Монолитные жилые здания / С.М. Нанасова, В.М. Михайлин – М.: Изд-во АСВ, 2006. – 136 с.

13.Маклакова, Т.Г. Конструкции гражданских зданий: учебник / Т.Г. Маклакова, С.М. Нанасова. - М.: Изд-во АСВ, 2002. – 272 с.

14.Маклакова, Т.Г. Архитектура: учебник / Т.Г. Маклакова, С.М. Нанасо-

ва. - М.: Изд-во АСВ, 2004. – 464 с.

15.Гельфонд, А.Л Архитектурное проектирование общественных зданий и сооружений: учеб. пособие / А.Л. Гельфонд. – М.: Архитектура-С,

2006. – 280 с.

16.Проектирование и строительство зданий методом подъема / под ред. Р.О. Саакяна. – М.: Стройиздат, 1986. – 218 с.