Термины в архитектуре и строительстве  >>  Термины на С, 5 часть - СТИ - СХЕ  >>  Строительство полносборное - это

Полносборное строительство - это обобщённое название современных наиболее совершенных методов строительства зданий и сооружений из крупноразмерных сборных конструкций и изделий, изготовленных на заводах строительной индустрии. При полносборном строительстве возведение зданий (сооружений) становится в основном механизированным процессом их сборки и монтажа из полностью готовых унифицированных конструктивных элементов (крупных блоков или панелей, объёмных блоков и др. комплексных конструкций), что существенно сокращает трудоёмкость, стоимость и сроки строительства, а также повышает его качество.

 

Полносборное строительство требует наличия механизированной базы массового индустриального изготовления сборных элементов, специальных транспортных средств и монтажного оборудования соответствующей грузоподъемности, а также высококачественных строительных материалов, удовлетворяющих требованиям технологии заводского производства.

 

Механизированное изготовление элементов в условиях стационарного производства, более благоприятных, чем на строительной площадке, обеспечивает высокое качество и значительно снижает трудоемкость строительства.

 

Полносборное строительство зданий различается по этажности (мало- и многоэтажное) и по материалам, используемым для изготовления основных конструкций (дерево, металл, бетон и др.). В СССР одноэтажное полносборное строительство с применением деревянных щитовых конструкций получило широкое развитие лишь в районах, богатых лесом. Одноэтажное полносборное строительство с применением металлических конструкций, возникшее в некоторых зарубежных странах в послевоенный период, в дальнейшем широкого развития не получило. Наиболее распространено в СССР и за рубежом многоэтажное полносборное строительство из сборного бетона и железобетона. Это в основном крупнопанельные конструкции различных форм (тяжелый бетон в сочетании с эффективными утеплителями, легкими и ячеистыми бетонами, легкие бетоны, например керамзитобетон, и т. д.).

 

Выбор материалов и их сочетаний для полносборных зданий определяется наличием местных сырьевых ресурсов и технологическими возможностями производственной базы строительства. Многоэтажное полносборное строительство делится на две принципиально различные конструктивные группы — каркасных и бескаркасных зданий. Для первой характерно расчленение несущих и ограждающих функций между каркасом и заполнением из легких панелей. Во второй — несущие и ограждающие функции совмещены в элементах конструкций. Назначение перекрытий в обеих системах одинаково: являясь несущим горизонтальным ограждением, они играют роль диафрагм жесткости.

 

Существуют также смешанные системы, в которых внутренние несущие конструкции здания в виде колонн и ригелей сочетаются с несущими панелями наружных стен. Благодаря возможности наиболее полного использования прочностных свойств стали и бетона в несущем каркасе и изолирующих свойств эффективных материалов его заполнения, каркасная система является весьма прогрессивной. Однако в реальных условиях строительства, когда железобетон служит основным материалом для изготовления не только каркаса, но и почти всего его заполнения — лестниц, междуэтажных перекрытий и межквартирных перегородок, часто и наружных стен, эффективность каркасной системы снижается в силу большой металлоемкости и многотипности сборных элементов.

 

Для 5—9-этажных каркасных жилых домов (по сравнению с бескаркасными) требуется на 30—40% больше металла и примерно на столько же больше сборных элементов, причем возведение их более трудоемко. Эти соотношения сохраняются и для домов в 14—16 этажей. Несмотря на это, каркасная система может оказаться наиболее целесообразной для строительства многоэтажных зданий в сейсмических районах, а также в тех случаях, когда назначение здания требует создания помещений большой площади или возможности легкой перепланировки их (выставочные залы, административные здания и т. п.).

 

Одной из форм многоэтажного полносборного строительства является строительство из крупных блоков, целесообразное главным образом при отсутствии эффективных материалов для наружных стен и мощных монтажных и транспортных средств. По сравнению со строительством из крупных блоков возведение крупнопанельных многоэтажных зданий является современной формой полносборного строительства. Оно отличается от крупноблочного более укрупненными сборными элементами, высокой заводской готовности с применением эффективных материалов. Дома с панелями «на комнату» были разработаны в СССР еще в 40-х гг. в Харькове. Однако они не получили широкого распространения из-за ограниченности технических возможностей.

 

В послевоенные годы первые многоэтажные дома из панелей размером «на комнату» были построены в 1949—50 в Магнитогорске, а затем в Москве, Мурманске, Череповце, Ленинграде и других городах. Конструктивные решения панелей, их сопряжений и схем передачи нагрузок зависят от местных условий (грунтовых, сейсмических и т. д.), наличия эффективных материалов, возможностей производственной базы и мощности монтажных и транспортных средств.

 

В массовом многоэтажном полносборном строительстве находят широкое применение следующие системы панельных домов:

 

Пространственная жесткость здания обеспечивается созданием пространственных параллелепипедов — оболочек, образуемых несущими стенами, перегородками и перекрытиями. Эта система наиболее рациональна по статической работе конструкций, обеспечивает применение сборных элементов (включая перекрытия) наибольшей заводской готовности, благодаря чему она находит широкое применение. Ее недостатки — невозможность изменения планировки квартир в процессе эксплуатации зданий, т. к. все внутренние межкомнатные стены являются несущими.2-я система отличается от первой широким шагом поперечных несущих стен и применением длинномерных предварительно напряженных настилов перекрытия. Самонесущие наружные стены не воспринимают полезной нагрузки, но участвуют в обеспечении пространственной жесткости здания.

 

Система позволяет производить перепланировку квартир, и в процессе эксплуатации ее конструкции могут быть унифицированы с индустриальными конструкциями общественных зданий. Благодаря этому она также целесообразна для применения в массовом полносборном строительстве. Недостаток системы — меньшая степень заводской готовности конструкций, вследствие невозможности применения элементов перекрытий размером «на комнату» с готовым полом. Такая система отличается включением в статическую работу продольных стен. Поперечные перегородки — ненесущие.

 

В жилищно-гражданском строительстве при «ячейковой» структуре плана жилого дома и небольших площадях помещений укрупнение сборных элементов здания (панелей, блоков) производится обычно до размеров на одну комнату, реже — на две комнаты. Элементы с такими размерами не выходят за пределы транспортных габаритов; их перевозят панелевозами или на грузовых платформах и непосредственно «с колёс» монтируют в здании башенными передвижными кранами.

 

Поперечную жесткость здания обеспечивают стены торцовые, между секционные и лестничных клеток. Перекрытия, как и во 2-й системе, — длинномерные предварительно напряженные настилы или шатровые панели размером «на комнату». Планировочные возможности ее достаточно широки. Недостаток системы — невозможность применения эффективных навесных наружных стен.4-я система является сочетанием каркасной и бескаркасной схем. Она имеет неполный каркас, т. е. ряд внутренних стоек и поперечные прогоны, опирающиеся на эти стойки и на продольные наружные несущие стены. Такая система также имеет ряд недостатков (повышенный расход металла, сложность конструкций отдельных узлов и др.) и поэтому не является перспективной для полносборного строительства. Наиболее сложные элементы полносборных зданий — наружные стены и стыки.

 

По конструктивному решению наружные стены могут быть трехслойные (железобетонные несущие поверхностные слои и сердечник из эффективного утеплителя — минерало-ватных плит, пеностекла, фибролита, пенопласта и т. п.) или однослойные (керамзитобетон, термозитобетон, перлитобетон, ячеистые бетоны и т. п.). Целесообразны двухслойные стены из железобетона и твердого утеплителя снаружи (пеноситалл, пеностекло, бронированный пенопласт и т. п.). Перспективны легкие навесные стены из пеноситалла, пенопласта, ориентированного стекловолокна в оболочке из армоцемента, полимерцемента и т. п. По мере накопления опыта полносборное строительство жилых и общественных зданий непрерывно совершенствуется в направлении укрупнения сборных элементов, повышения степени заводской готовности и распространения принципа сборности на конструкции фундаментов, крыш и систем инженерного оборудования.

 

Индустриализация системы отопления решается главным образом заделкой стальных труб водяного отопления в наружные или внутренние стены. Возможно, также использование систем лучистого отопления с заделкой отопительных труб в панели перекрытий в непосредственной близости от поверхности потолка. Расположение труб в наружных стенах, наиболее удобное в эксплуатации, экономически оправдано в домах с трехслойными наружными стенами, позволяющими избежать излишних теплопотерь. В домах с наружными стенами из легких или ячеистых бетонов, а также из навесных панелей малой толщины наиболее целесообразно размещение греющих труб по П-образному контуру в панелях внутренних стен, обеспечивающее свободную расстановку мебели у стен комнат.

 

Монтаж систем отопления сводится к поэтажному соединению сваркой выпусков труб и подсоединению стояков к разводке. Индустриализация систем вентиляции заключается в совмещении вентиляционных блоков с несущими конструкциями здания. Основным решением является применение многопустотных несущих внутренних стен для кухонь и санузлов. Повышение степени заводской готовности достигается также устройством скрытой электропроводки в специальных каналах в панелях внутренних стен и перекрытий. Значительно повышает степень заводской готовности применение объемных санитарно-технических кабин (из бетона, гипсоцемента, асбестоцемента или других эффективных материалов), доставляемых на строительную площадку с установленными приборами, смонтированными трубопроводами и полностью законченной внутренней отделкой. 

 

После установки кабин на перекрытии производится лишь поэтажное соединение трубопроводов. Применение индустриальных полов значительно повышает заводскую готовность перекрытий и снижает трудоемкость работ по их устройству. Индустриальная стяжка - тонкая плоская панель толщиной 4—5 см размером «на комнату» из гипсоцемента или керамзитобетона, укладываемая краном на перекрытие по звукоизолирующим прокладкам. Она полностью исключает трудоемкую засыпку и мокрый процесс по устройству монолитной стяжки. Она может поступать на постройку с готовым мастичным полом.

 

Применяются также высокоиндустриальные полы из линолеума на мягкой звукоизолирующей основе, укладываемые насухо непосредственно на ровную поверхность железобетонных панелей перекрытий полотнищами размером «на комнату». Экономическая эффективность полносборных строительных общественных и жилых зданий заключается в уменьшении затрат труда, сокращении сроков строительства и снижении его стоимости. Основное преимущество полносборного строительства перед традиционным строительством из кирпича и других материалов — сокращение затрат заводского и построечного труда, что видно из таблицы сравнительных показателей затрат труда на 1 м2 жилой площади.

 

При хорошо организованном производстве и поточном строительстве крупными массивами разница в затратах труда увеличивается еще больше. Так, на объектах Москвы и Ленинграда фактические затраты труда в панельном строительстве в 1,7—2,0 раза меньше, чем при возведении кирпичных домов. Полносборное строительство на 10—13% дешевле, чем строительство из кирпича. Уровень заводской готовности панельных домов, представляющий собой отношение в % стоимости сборных элементов к общей стоимости здания, в современном строительстве составляет около 50%. Осуществление принципа сборности по всем конструктивным элементам панельного здания, включая полы и инженерное оборудование, поднимает этот показатель до 60% и более.

 

Эффективность полносборного строительства зависит от характера и мощности местной материально-производственной базы строительства, наличия транспортных средств, дальности перевозок изделий и др. условий. Она определяется в основном тремя взаимосвязанными технико-экономическими показателями: удельной массой конструкций здания или сооружения, степенью укрупнения сборных монтируемых элементов и степенью их заводской готовности.

 

Строительство полносборное имеет большие резервы повышения экономичности за счет улучшения организации производства на заводах и строительных площадках. Значительное сокращение трудовых затрат и сроков возведения достигается при монтаже «с колес», когда сборные элементы не складируются на строительной площадке, а подаются на монтаж непосредственно с транспортных средств, доставляющих их с завода в строго установленное время в соответствии с графиком монтажа. На строительных площадках имеется также большой резерв сокращения трудовых затрат за счет совершенствования послемонтажных работ путем широкого применения малой механизации (затраты труда на монтаж конструкций составляют лишь 7—10%). В соответствии с нормативными требованиями продолжительность строительства 4— 5-этажных жилых крупнопанельных домов не должна превышать 6 месяцев, а кирпичных— 8 месяцев. На практике разница в сроках строительства иногда достигает 50%.

 

В полносборном строительстве неуклонно расширяется применение эффективных материалов и, в частности, пластмасс. Примером может служить построенный в 1962 в Москве по проекту ЦНИИЭП жилища 5-этажный крупнопанельный жилой дом с применением синтетических материалов. Широкий шаг поперечных несущих стен, расположенных по границам квартир, использование плоских предварительно напряженных панелей перекрытий и применение синтетических материалов в несущих и навесных наружных стенах, инженерном оборудовании и внутренней отделке значительно повысили заводскую готовность здания, в 1,5 раза снизили расход бетона, уменьшили вес на 1 мг жилой площади до 850 кг (по сравнению с 1500 кг в типовом полносборном строительстве), улучшили комфорт квартир и обеспечили возможность их перепланировки в зависимости от меняющихся потребностей жильцов. Наиболее массовым является 4—5-этажное полносборное строительство. Оно просто в производстве работ, не требует установки лифтов и позволяет в короткие сроки вводить в эксплуатацию строящиеся объекты.

 

В меньшем количестве возводятся здания из панелей и блоков в 9 и более этажей. В тех случаях, когда по градостроительным соображениям целесообразно возведение более высоких зданий, дома панельной конструкции могут строиться в 16 и более этажей. По возможности достижения максимальной заводской готовности и минимальных сроков возведения зданий перспективно строительство из полностью изготовленных на заводе объемных блоков-комнат и даже блоков- квартир (см. Блок объемный). Этот вид полносборного строительства еще не вышел из рамок эксперимента. Он требует решения ряда конструктивных и технологических вопросов, от которых будут зависеть его экономичность и внедрение в массовое строительство.

 

Полносборное строительство промышленных зданий основывается на ведении строительно-монтажных работ индустриальными методами с применением сборного железобетона. В СССР создана мощная промышленная база производства сборных железобетонных конструкций и деталей. Объем применения сборного железобетона в промышленном строительстве на 1 млн. рублей сметной стоимости строительно-монтажных работ увеличился за 10 лет (1953—63) в 7—10 раз и составил (к началу 1964) 3200м3. Все основные конструктивные элементы надземной части промышленных зданий (одно- и многоэтажных) входят в номенклатуру типовых сборных железобетонных конструкций, утверждаемую Госстроем СССР.

 

В этих конструкциях могут быть решены каркас и ограждение производственных зданий и т. о. осуществлено полносборное строительство их надземной части. Большое значение для эффективности полносборного строительства промышленных зданий имеют число типоразмеров и степень готовности сборных элементов, характер дополнительных операций по устройству кровли, отделки стен и др. Поскольку это в значительной мере определяет возможность высоких темпов возведения зданий — основные условия (наряду с экономичностью) прогрессивности строительного производства.

 

Изготовление меньшего числа крупных элементов вместо большого количества мелких, как правило, намного проще (при надлежащем оснащении завода), а монтаж таких конструкций значительно ускоряется. Поэтому полносборное строительство зданий должно развиваться главным образом в направлении применения крупных сеток колонн с укрупненными элементами покрытий. Положительное влияние на полносборное строительство оказывает также сокращение числа типов различных зданий с одновременным их укрупнением, что возможно на основе их унификации, применения унифицированных типовых секций и пролетов, проектирования предприятий с объединением их в промышленные узлы.

 

Это позволяет собирать одноэтажные здания при минимуме типоразмеров конструктивных элементов (20—30 типов). В значительной мере развитию полносборного строительства способствует применение комплексных панелей покрытий, которые состоят из несущей основы в виде железобетонных плит, пароизоляции, теплоизоляции и однослойной гидроизоляции, выполняемой на заводе (2—3 слоя последующей гидроизоляции делаются на строительной площадке). При этом стоимость снижается на 10% и трудоемкость устройства покрытия — в 2—2,5 раза по сравнению с обычными. Большое значение для эффективности полносборного строительства имеет снижение веса сборных элементов, что достигается применением высокопрочных легких бетонов, например керамзитобетона с объемным весом 1800—2000 кг/м3 марок 300, 400, 500.

 

Снижение веса отдельных конструкций можно получить также за счет использования тяжелых высокопрочных бетонов марок 600, 700 и 800 и предварительного напряжения. Значительное уменьшение веса покрытия дают легкие утеплители: комплексная панель размером - ЗХ 12 м с керамзитобетонным утеплителем весит 10—11 т, а с утеплителем из плиточного пенопласта ПХВ-1 — 7,3—7,4 т, т. е. в 1,4 раза меньше. Наибольший эффект по снижению веса дает применение ограждающих многослойных конструкций из асбестоцементных листов, а также новых листовых материалов (пластмасс, плакированного стального листа, шлакоситалла и т. п.) в сочетании с пенопластом или пеностеклом.

 

Железобетонные фермы целесообразно заменять при пролетах 30 м и выше стальными. Вес покрытия в этом случае может быть снижен в 3—4 раза. Совершенствование полносборного строительства одноэтажных промышленных зданий можно осуществлять также в направлении применения сборных железобетонных оболочек, позволяющих решать покрытия при крупных квадратных сетках колонн 24 X 24 м, 30 X 30 м и 36 X 36 м с меньшей (на 15—20%) затратой материалов, чем при обычных плоскостных конструкциях. Широкое применение оболочек связано с отработкой методов их изготовления и монтажа. В многоэтажных промышленных зданиях полносборность надземной части может быть осуществлена, в той же мере, что и в одноэтажных. Для этих зданий разработаны конструктивные решения и рабочие чертежи элементов конструкций. Развитие полносборного строительства во многом зависит от решения конструкций промышленных зданий, расположенных в зоне или ниже отметки пола (фундаментов стен, колонн, фундаментов под оборудованием, инженерных коммуникаций, полов и др.). Расход железобетона на эти конструкции определяется видом оборудования, несущей способностью грунтов, характером коммуникаций и т. п. В среднем он колеблется в пределах 40—.70% от общего расхода бетона на все здание. Если в надземной части здания сборность конструкций достигает 100%, то в подземной части доминирует монолитный железобетон, поэтому общий коэффициент сборности для одноэтажных промышленных зданий колеблется в пределах 30—60%.

 

Сравнение показывает, что сборные фундаменты колонн, запроектированные по аналогии с монолитными, получаются дороже последних и их следует применять лишь при определенных условиях, например при необходимости существенного сокращения срока строительства. Поэтому целесообразно иметь взаимозаменяемые типовые сборные и монолитные фундаменты и использовать те или другие в зависимости от конкретных условий строительства. Повышение сборности при возведении фундаментов колонн может быть достигнуто применением свайных фундаментов. В промышленных зданиях до 80% всех станков и другого оборудования ставится на бетонную или железобетонную подготовку, которая выполняет функции фундаментной плиты. Устройство сплошной бетонной плиты по уплотненному основанию легко может быть механизировано и выполняется в весьма короткие сроки.

 

Массивные железобетонные фундаменты под мощные машины и тяжелое оборудование заменить на экономичный сборный железобетон весьма трудно, за исключением отдельных участков или зон, где сборный железобетон можно включить в виде отдельных балок, стен и т. п. Таким образом, значительное повышение уровня сборности подземных конструкций промышленных зданий сопряжено с рядом трудностей.

 

Сборность железобетонных конструкций является одним из направлений индустриализации железобетонных работ. Другое направление связано с механизацией этих работ путем создания инвентарной опалубки, набора арматурных изделий и с полной механизацией подачи и укладки бетона. Это направление может получить широкое развитие при выполнении конструкций подземной части зданий. Прогрессивное полносборное строительство должно сопровождаться совершенствованием производства сборных железобетонных конструкций, значительным улучшением качества изделий и точности их монтажа.

 

При строительстве промышленных и других большепролётных зданий с редко расположенными (в плане) опорами их покрытия и др. части зданий монтируют из сборных элементов (ферм, балок, настилов, панелей), размеры которых не превышают пределов, удобных для их изготовления и перевозки. При монтаже таких конструкций в ряде случаев целесообразно применять предварительную укрупнительную сборку конструктивных элементов. При этом методе конструкции и изделия, доставляемые с заводов на строительную площадку, на специально оборудованном полигоне собирают в звенья, узлы или части здания (отдельные участки покрытий, стен и т. д.) значительной протяжённости, а затем в готовом виде поднимают краном и устанавливают в проектное положение. Размеры монтируемых элементов (в зависимости от конструктивной и объёмно-планировочной систем здания и от мощности подъёмных механизмов) могут достигать нескольких сотен м2. На рис. показан пример укрупнительной сборки и монтажа покрытия на строительстве большепролётного производственного здания завода промышленных тракторов в г. Чебоксары (1973). Укрупнённый элемент покрытия состоит из стальных решётчатых ферм и прогонов, уложенного по ним стального листового настила, слоя утеплителя и рулонной кровли. При строительстве в необжитых и труднодоступных районах (например, на Крайнем Севере) для доставки строительных грузов нередко используется воздушный транспорт; в этих условиях укрупнительную сборку целесообразно производить непосредственно на заводе — изготовителе конструкций.

 

 

Ваше имя:

Комментарий:

Введите код на картинке ( регистр важен)