Будівельні системи будівель і їх застосування

Будівельні системи будівель з несучими стінами з цегли і дрібних блоків з кераміки, легкого бетону або природного каменю бувають традиційні і повнозбірні.

Тради-ційних система заснована на зведенні стін в техніці ручного кладки, повнозбірні - на механізованому монтажі стін з великих блоків або панелей, виконаних в заводських умовах із цегли, кам'яних або керамічні-ських блоків. При цьому великоблочна система майже повсюдно поступається місцем панельної.

Мал. 3.8. Схема класифікації будівельних систем.

Традиційна система має істотний-ними архітектурними перевагами. Бла-цію малим розмірам основного конструк-тивного елемента стіни (цегли, каменю) ця система дозволяє проектувати будівлі лю-бій форми з різними висотами поверхів і різноманітними за розмірами і формою прое-мами. Застосування традиційної системи осо-бенно доцільно для будівель, домінують-щих в забудові. Конструкції будинків зі сте-нами ручної кладки надійні в експлуатації: вони вогнестійкі, довговічні і теплостійкі.

Поряд з архітектурними та експлуатації-оннимі перевагами ручна кладка стін є причиною основних технічних і економічних недоліків кам'яних будівель: трудомісткості зведення, і нестабільності міцності кладки, подвер-дені впливу сезону зведення і квалі-фікації муляра.

Підвищенню економічності і індустріальних-ності конструкцій будівель з кам'яними стіна-ми сприяють застосування каменю або кир-Піча високих марок, заміна ручної кладки монтажем цегляних (камен-них) панелей заводського виготовлення.

Панелі несучих стін виготовляють висотою в поверх і довжиною в один-два конструктивно-планувальних кроку (одно-, двухмодульной панелі). Об'єднання окремих каменів, дрібних блоків природного каменю, кераміки-чеських блоків або цегли в панель досягають їх попередньої укладанням на цементному розчині в сталеві форми з вібрацією (віброцегляних і віброкаменние панелі) або без вібрації, але зі спеціальними синтетичними добавками в розчин, підвищує фізичну-ющими опір кладки розтягуванню (цегляні і кам'яні панелі).

Повнозбірні будівлі з несучими конст-рукцій з бетонних і залізобетонних еле-ментів зводять на основі великоблочної, панельної, каркасно-панельній і об'ємно-блоч-ної будівельних систем.

Великоблочна будівельна система при-змінюється для зведення житлових будинків висо-тієї до 22 поверхів. Маса збірних елементів складає 3-5 т. Установку великих блоків здійснюють за основним принципом возв-дення кам'яних стін - горизонтальними ря-дами, на розчині, з взаємної перев'язкою швів.

Перевагами великоблочної будів-котельної системи є: простота техніки зведення, обумовлена ​​самоустойчівостио блоків при монтажі, можливість широкого застосування системи в умовах різної сировинної бази, гнучкість номенклатури блоків, що дозволяє при обмеженому числі типорозмірів виробів зводити різні типи житлових будинків і масових громадських будівель; обмежені в порівнянні з панель-ним і об'ємно-блокових домостроением капі-таловложенія в виробничу базу з-за простоти і меншою металоємності формо-вочной обладнання; обмежена маса збірних виробів, що дозволяє використовувати поширене монтажне обладнання і застосовувати великоблочні конструкції в го-порті і сільському будівництві.

Створення великоблочної будівельної сі-стеми - перший етап масової Індустріал-зації конструкцій будівель з бетонними стіна-ми. Великоблочна система в порівнянні з традиційною кам'яної дала зниження витрат праці на 10% і термінів будівництва на 15-20%. У міру впровадження більш індустрі-альної панельної системи поступово змен-шується обсяг застосування великоблочної ..

Панельна будівельна система применя-ється при проектуванні будинків висотою до 30 поверхів в звичайних грунтових умовах і до 14 поверхів в сейсмічних районах.

Стіни таких будинків монтують з бетон-них панелей висотою в поверх, масою до 10 т і довжиною в 1-3 конструктивно-планувальних кроку. Конструкції панелей несамоустойчіви: при зведенні їх стійкість забезпечують монтажні пристосування, а в експлуата-ції - спеціальні конструкції стиків і свя-зей. Панелі несучих стін встановлюють на цементному розчині, без взаємної перев'язі-ки швів.

Впровадження панельної системи в житлове будівництво було розпочато в кінці 1940-х го-дов одночасно в СРСР і у Франції.

У порівнянні з традиційною систе-мій з кам'яними стінами вона дозволяє сни-зить вартість будівництва на 6-7%, мас-су конструкцій на 30-40% і витрати праці на 40%.

Технічним перевагою панельних конструкцій є їх значно біль-Шая в порівнянні з традиційними міцність і жорсткість. Це визначило широке примі-ня панельних конструкцій для будівель по-щення поверховості в складних грунтових ус-ловиях (на грунтах і вічній грунтах, над гірничими виробками).

Панельні конструкції сейсмостійкі.

Панельні конструкції застосовують пре-майново для зведення житлових будинків різного типу, готелів, пансіонатів, спальних корпусів будинків відпочинку і санаторіїв-їв, а також для ряду масових громадських будівель (дитячі ясла-сади, школи та ін.).

Каркасно-панел'ная будівельна система з несучим збірним залізобетонним каркасом і зовнішніми стінами з бетонних або небі-тонних панелей застосовується в будівництві будинків висотою до 30 поверхів. Впроваджено поряд з панельної в кінці 1940-х го-дов. Застосовується в будівництві громадських будівель. У житловому будівництві систему застосо- ють в обмеженому обсязі, оскільки вона поступається панельної по техніко-економічними показниками.

Об'ємно-блокові будівлі зводять з великих об'ємно-просторових залізо-бетонних елементів масою до 25 т, заклю-чающих в собі житлову кімнату або інший фрагмент будівлі. Об'ємні блоки, як пра-вило, встановлюють один на одного без пере-в'язки швів.

Через складність технологічного обладнання капіталовкладення при ство-ванні заводів об'ємно-блочного домобудівництва більше в порівнянні з заводами па-нельного домобудівництва.

Монолітна і збірно-монолітна будівельні системи застосовуються переважно для зведення будівель підвищеної поверховості. До системи монолітного домобудівництва відносять будівлі, всі несучі конструкції яких виконують з монолітного бетону, до збірно-монолітної - будівлі, в яких несучі конструкції виконують частково збір-ними, частково монолітними. Монолітні будинки, як правило, проектують безкаркасними, збірно-монолітні - каркасними або безкаркасними.

Якісно новий етап в монолітному до-мостроеніі почався з середини 1960-х років і був пов'язаний з індустріалізацією методів воз-ведення: створенням нових опалубних кон-трукцій і способів транспортування бе-тонної суміші.

На архітектурно-планувальне і конст-руктівних рішення монолітних і збірно-монолітних будівель істотно впливає застосовуваний метод бетонування несучих конструкцій. У вітчизняному моно-літної житловому будівництві найбільше поширеною-ня отримали при зведенні безкаркасних будівель методи бетонування в ковзної, об'ємно-переставний і крупноразмерной щі-товой опалубці, при зведенні каркасних - методи підйому перекриттів (МПП) і підйому поверхів (МПЕ).

Метод ковзної опалубки передбачати кість безперервне бетонування несучих стін в системі синхронно переміщуються по верти-калі опалубних щитів, встановлених по контуру всіх несучих стін будівлі або секції-захватки,

Метод об'ємно-переставний опалубки осно-ван на циклічному (поверховому) бетонуванні стін і перекриттів з подальшим переміщен-ням елементів Г- або П-образної (об'ємної) опалубки, що об'єднує вертикальні і го--різонтального щити опалубки на позначку верхнього поверху.

Метод крупноразмерной щитової (крупно-щитової) опалубки полягає в циклічному (поверховому) бетонуванні несучих стін в поповерхово встановлюються великих (розмі-ром на конструктивно-планувальну осередок) плоских опалубних щитах.

Метод підйому перекриттів зводиться до бе-тонування плит міжповерхових перекриттів і покриття розміром на всю площу будівлі на нульовій позначці в інвентарній бортовий опалубці з подальшим переміщенням цих плит по вертикальних несучих конструкцій (колон і об'ємно-просторовим бе-тонним шахтам - стовбурах жорсткості) і кріпленням до цих конструкцій на проект-них поверхових оцінках.

Різниця між методами підйому пере-критий і підйому поверхів зводиться до місця монтажу вертикальних огороджувальних конструкцій. При МПП їх встановлюють після за-кріплення перекриттів на проектних відмітках. При МПЕ огороджувальні конструкції кожного поверху (переважно повнозбірні) мон-тируют на нульовій позначці і переміщують на проектну відмітку разом з плитою між-поверхового перекриття.

Найбільш поширеною з числа збір-но-монолітних стає система з верти-Кальне монолітними елементами жорстко-сти, споруджуються в ковзній опалубці, в поєднанні зі збірними панельними або каркасно-панельними конструкціями. Ця комбі-лося раніше будівельна система дозволяє підвищити міцність несучих конструкцій, а, отже, і поверховість будівель по

срав-рівняно з поверховістю повнозбірного будівлі з тих же конструктивних елементів.

Монолітні і збірно-монолітні будинки по жорсткості однакові, а іноді і превосхо-дять панельні. Тому їх застосування осо-бенно доцільно в складних грунтових умовах і в умовах сейсміки.

Монолітні і збірно-монолітні конст-рукції застосовують для будівель до 25 поверхів в звичайних умовах будівництва і до 20 поверхів при будівництві в районах з розрахунковою сейсмічністю 7-8 балів.

Характерні плани будівель різних будівельних систем представлені на рис.3.9.

Будівельні системи будівель з несучими конструкціями з дерева і пластмас примі-няют для зведення житлових і громадських будівель заввишки в 1-2 поверхи. Несуча спо-можності дерев'яних конструкцій, як поки-викликають розрахунки, випробування і досвід вітчизняного будівництва багатоярусних висотних культових і фортифікаційних споруд, позволя-ет зводити будівлі більшої висоти. Однак сучасне будівельне законодавство не допускає застосування вертикальних дере-вянних несучих конструкцій для будівель середньої і підвищеної поверховості, так як вони не відповідають вимогам довговічності і ог-нестійкості. У міру розробки і масового впровадження технологічних і дешевих способів підвищення біо- і

вогнестійкості деревини гранична поверховість будівель з дерев'яними несучими конструкціями буде підвищуватися. В даний час в будівлях вище двох ця-жей допустимо тільки вибіркове застосування дерев'яних елементів. Наприклад, для внутрішньо-квартирних перекриттів і сходів в будівлях з квартирами, приміщення яких розміщені в двох рівнях, або для каркаса панелей на-ружной несучих стін з обшивками з лис-вих матеріалів.

Існує кілька будівельних сис-тем будівель з несучими стінами або каркасом з дерева. Традиційна - з несучими рублі-ними стінами з укладених по периметру стін горизонтальних рядів ( «вінців») колод. Ряд індустріальних систем: брущата - з несу-ські стінами з брусів квадратного або прямокутного перерізу, каркасна

- з запол-ням простору між стійками утепли-телем і обшивками па будівництві (каркасно-обшивная) або щитами заводського виробництва (каркасно-щитова), безкаркасні - щитова й панельна.

Традиційна система має обмежене застосування. Її використовують тільки в багатих лісом районах. Брущата, каркасно-обшивная, каркасно-щитова, щитова і панельна системи являють собою послідовник-ні етапи індустріалізації масового дере-вянного домобудівництва.

Мал. 3.9. Плани будівель різних систем:

а - панельні будинки, скомпоновані з різних блок-секцій;

б - те ж, з блокованими вставками; в, г - компоновка різолітов в

поперечно і поздовжньо-стінових будівлях; д, г - приклади компонування

планів об'ємно-блокових будівель; ж, і - вариантное розташування відкритих

приміщень в каркасних будівлях; до - то ж, монолітного будівлі, що зводиться

в ковзної опалубки; л - то ж, що зводиться методом підйому перекриттів.

На сучасному етапі розвитку будівельної техніки вони поступилися місцем економічно ефективним і індустріальним панельним клеефанерной конструк-циям. Панелі висотою в поверх і довжиною від 2,4 до 6 м мають дерев'яний каркас, обшивки з водостійкої фанери (зовні), деревно-стружкових плит (зсередини) і ефективний утеплювач.

Витрати пиломатеріалів на будівництво панельних будинків в 2,6 рази нижче, ніж з брущаті будинку. Терміни зведення одноповерховий-ного одноквартирного панельного будинку склад-ляють всього 2,5-2 робочих зміни. Експлуатаційно-ційних якості зовнішніх огороджень панельних будинків значно вище, ніж каркасно-обшивних або щитових, завдяки ма-лій протяжності стиків збірних елементів і практичної повітронепроникності об-шівок.

Застосування панельного дерев'яного домо-будови в малоповерхової сільській забудові технічно доцільно і економічно так-же в порівнянні з індустріальними строї-них системами, що використовують капи-фундаментальні конструкції з негорючих мате-ріалів.