ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СМКД

Как показал многолетний и беспрецедентный по масштабам опыт стран Европейского Союза, применение технологии СМКД экономически оправданно и целесообразно практически для строительства зданий любого назначения. Мы не ставим своей целью убеждать своих партнеров в преимуществах данной технологии перед другими, однако рекомендуем обратить на нее внимание, оценить ее достоинства, попробовать найти недостатки, и если у вас возникают вопросы, мы всегда готовы их обсудить.

Описание применяемой компанией технологии домостроения

В последние годы стало очевидным, что сборное крупнопанельное домостроение (КПД) ввиду своей устаревшей материало- и энергоемкой технологии стало неконкурентоспособным. В настоящее время себестоимость панельного дома вплотную приблизилась к себестоимости монолитного. Таким образом, из двух главных преимуществ КПД - быстроты и дешевизны — остается только скорость строительства, которая у монтажной сборки существенно выше по сравнению с монолитными работами. Однако монолитное строительство, которое позволяет создавать оригинальный облик зданий и делать гибкую планировку квартир, с учетом климатических условий в большинстве регионов России, не сможет стать по- настоящему массовым ввиду своего относительно дорогого технологического процесса, высокой трудоемкости и невозможности оптимизации временных затрат в процессе производства. В Российской Федерации все эти недостатки нивелируются путем привлечения низкоквалифицированной и малооплачиваемой рабочей силы из ближнего зарубежья, практически повсеместными нарушениями технологии бетонирования, особенно в зимнее время, и использованием самых дешевых вариантов опалубки, как правило, в ущерб качеству. Но строительство низкокачественного жилья, конечно, не решит проблемы, а, учитывая все возрастающий дефицит рабочей силы, дороговизну кредитных ресурсов, снижение среднезимней температуры последние годы, вопрос замещения КПД на более современные индустриальные системы домостроения с каждым годом становится все более актуальным.

В то же время, несмотря на практически полную остановку в крупных региональных центрах заводов КПД, на их базе постепенно начинает восстанавливаться промышленное производство сборных железобетонных домостроительных конструкций на основе использования современных проектно-конструктивных и технологических решений, более эффективных и экономичных, чем производство панелей.

Речь идет о каркасных сборно-монолитных технологиях, которые взяли многие положительные свойства полносборных конструкций и ряд преимуществ монолитных.

Как правило, этот тип зданий, характеризуется рамной или рамно-связевой структурой и узлами «колонна-ригель» или «колонна-диск перекрытия». Специфика этих конструкций заключается в разделении функций несущего сборно-монолитного каркаса, обладающего повышенной сейсмостойкостью, и самонесущих стен (как ограждающих внешних, так и перегородочных, внутренних) из легких энергоэффективных материалов, привязываемых к межэтажным перекрытиям, что дает возможность проектировать оригинальные здания и осуществлять свободную планировку квартир.

Главным преимуществом этих технологий является резкое сокращение расхода железобетона по сравнению с сериями из сборных стеновых панелей и монолитными вариантами домостроения. Современное промышленное производство сборных железобетонных элементов позволяет изготавливать их с высоким качеством и точностью. В свою очередь, это дает возможность за 1 месяц монтировать 3-4 этажа независимо от погодных условий, приближаясь тем самым к скорости монтажа панельного дома.

Основой сборно-монолитных технологий является несущий каркас, состоящий из трех основных железобетонных элементов: вертикальных опорных колонн, предварительно напряженных ригелей и плит перекрытия. Узел соединения «колонна—ригель—плита» является монолитным. Весь каркас собирается без применения сварки. Применение сборно-монолитного каркаса возможно также в сейсмических районах (до 10 баллов). Эта возможность обеспечивается неразрезными сборно-монолитными дисками перекрытий и жесткостью соединительного узла (колонна—ригель—плита). Наружные и внутренние стены являются не несущими, а только ограждающими, что позволяет применять для их изготовления любые облегченные строительные материалы, удовлетворяющие требованиям СНиП по теплотехнике и современным архитектурно-планировочным решениям.

Сборно-монолитная технология позволяет собирать каркасы с большими пролетами между колоннами, что дает возможность свободно планировать расположение помещений на этажах как в ходе строительства, так и во время эксплуатации. Индивидуальный расчет сечений несущих элементов в зависимости от их месторасположения в каркасе обуславливает малый расход металла при производстве железобетонных изделий. Полная заводская готовность элементов каркаса позволяет при его возведении практически полностью отказаться от электросварочных работ, существенно снизить энергоемкость строительства, расход материалов на строительной площадке, сроки строительно- монтажных работ и, в конечном счете, обуславливает низкую себестоимость жилья по сравнению с другими строительными технологиями.

Проведенный анализ показал, что новая технология позволяет до 40% уменьшить вес несущих конструкций, их материалоемкость. Так, для возведения 45 тыс. кв. м жилья нужно произвести в заводских условиях всего лишь 8 тыс. куб. м различных элементов. Для сравнения: в панельном домостроении, где несущими являются стены зданий, на такую площадь потребовалось бы выпустить 36 тыс. куб. м железобетонных изделий, а это значит, что затраты и численность рабочих возросли бы в несколько раз.

Применение в домостроении сборно-монолитного каркаса имеет много преимуществ. По сравнению с другими технологиями расход арматуры снижается от 2 до 5 раз. Универсальность элементов позволяет использовать их при любых архитектурных решениях. Это создает большие возможности перепланировки помещений на стадии проектирования, в ходе строительства и даже в период эксплуатации зданий, так как стены не являются несущими, главное — чтобы незыблемым оставался сам каркас.

Метод открывает возможности для строительства высотных зданий, при этом высота этажа ограничений не имеет и зависит только от прочностных характеристик колонн. Сборно-монолитный каркас может с успехом применяться не только для строительства жилых домов высотой до 25 этажей, но и общественных, производственных и административно-бытовых зданий. Быстрая переналадка оборудования под запросы рынка позволяет применять архитектурно-планировочные решения.

При эффективном управлении строительным процессом каркасная технология может снизить цену 1 м2 на 25%.

По данной технологии можно будет строить не только жилые дома, но и торговые центры, промышленные многоэтажные здания, многоярусные стоянки.

Сборно-монолитная технология SARET

Впервые эта технология была запатентована во Франции компанией «SARET» , под именем которой и получила распространение по всему миру. В настоящее время правоприемниками данной технологии являются французская корпорация КР1 и британский инвестиционно-строительный холдинг Douhty&Hanson. В России усилиями инжиниринговых подразделений домостроительных компаний технология в течение последних 10 лет была кардинально модернизирована и получила распространение под названием СМКД (сборно-монолитное каркасное домостроение).

В основе конструктивной системы СМКД лежит классическая рамно-связевая система колонн, ригелей и тонких преднапряженных дисков перекрытий, которые, соединяясь в узле «диаболо», выступают в качестве несъемной опалубки и после домоноличивания перекрытия образуют несущий каркас здания. В данной технологии по проведенным расчетам объем монолитного бетона составляет 10-12% от общего объёма бетона.

Сборные предварительно напряжённые ригели сечением от 200x200 мм и более, служат рёбрами монолитного перекрытия, с которым сопрягаются выпусками арматуры. Расчётным сечением ригеля является тавр, полкой которого служит перекрытие. Материал ригелей — тяжёлый бетон класса В30. Для продольного армирования применяется канат К7 12 мм или арматура класса A-V (АТ-800).

Для придания жесткости узлу соединения ригеля с колонной, через тело колонны пропускаются дополнительные арматурные стержни. Замоноличивание узла сопряжения производится бетоном класса В30.

Универсальность заводских стендов позволяет изменять сечение и длину выпускаемых ригелей практически без каких-либо ограничений.

Перекрытие состоит из предварительно напряжённых ж/б плит толщиной 60 мм, служащих несъёмной опалубкой и монолитного армированного слоя толщиной 60 мм укладываемого сверху. Сцепление монолитного слоя со сборной плитой осуществляется за счёт шероховатой верхней поверхности плиты, выполняемой в заводских условиях путём обнажения крупного заполнителя.

Материал плит — тяжёлый бетон кл. В35. Продольное армирование — проволока Вр-11 диаметром 5 мм. При бетонировании монолитного слоя плита-опалубка, включая и ригели, подпирается системой инвентарных опор.

Наружные стены могут быть различной конструкции. Возможна передача веса стен на каркас (при навесных стенах). Стены могут быть и самонесущими, передающими нагрузку на фундаменты, минуя каркас. Свобода в выборе конструкции стен позволяет применять сборно-монолитную технологию в различных климатических условиях.

Гибкая технология изготовления элементов каркаса, позволяющая применять ж/б изделия любой длины, не накладывает ограничений на планировку зданий. Шаг колонн сечением 250x250 мм при ригелях сечением 250x200мм может быть от 1,5 до 7,5 м. Оптимальная нагрузка на колонну может составлять от 120 до 450 т. При увеличении пролётов и нагрузок, увеличивается сечение элементов каркаса. Сечения колонн позволяют использовать скрытый вариант стыковых ж/б элементов с конструкциями наружных стен и перегородок.

Высота этажа ограничений не имеет и зависит только от прочностных характеристик колонн, поэтому применение каркаса возможно для зданий различного назначения: жилых, общественных, производственных административно-бытовых.

Весь каркас собирается без применения сварных соединений!

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ СМКД

Основным преимуществом технологии СМК является то, что она позволяет реализовывать любые архитектурно-планировочные решения, а также обеспечивает высокую скорость строительства из железобетонных конструкций высокой заводской готовности, объединив в себе тем самым основные преимущества монолитного домостроения и сборного домостроения, при этом исключив из строительного процесса присущие этим двум столь распространенным в России технологиям недостатки. Однако следует учитывать, что при проектировании объектов в СМКД существуют специфические особенности. Другими словами, проектирование сборно-монолитных каркасных зданий требует от исполнителей серьезных навыков и опыта в работе с конструктивными и технологическими решениями, многие из которых в других вариантах домостроения попросту не применяются.

Основными нормативными документами, регламентирующими технические решения, применяемые в сборно-монолитном каркасе, являются:

  • СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»
  • Пособие к СНиП 2.03.01-84 «Проектирование железо-бетонных сборно-монолитных конструкций».

В целом проектирование сборно-монолитных конструкций аналогично проектированию полностью монолитных или сборных конструкций, но при этом возникают специфические требования по обеспечению прочности контактных стыков сборных элементов с монолитными участками, которое выполняется путем проверочных расчетов прочности подобных стыков. В СМКД применяются несколько вариантов стыков, зависящие от вида поверхности сборного элемента — гладкой, особо гладкой, шероховатой, шпоночной. При этом конструкции чертежей, разработанные нашими специалистами, позволяют также обеспечить прочность стыков при продольном сдвиге.

Кроме этого, обязательно выполняются поверочные расчеты на дополнительное армирование, обеспечивающее нейтрализацию нагрузок, возникающих в изделиях при перевозке и монтаже в проектное положение. Задача, решаемая нашими специалистами при этом — обеспечить минимизацию потерь арматуры либо ее участие в работе элемента в период эксплуатации.

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СБОРНО-МОНОЛИТНОМ КАРКАСНОМ ДОМОСТРОЕНИИ

  • Колонны сборные железобетонные, многоярусные.

Сборные железобетонные колонны изготавливаются из тяжелого бетона класса В30 — В40 и могут быть сечением от 200х200 до 600х600 мм с шагом 50 мм. Армирование колонн выполняется из арматуры класса А400 по ГОСТ 5781-82* или А500С по ГОСТ Р 52544-2006. Колонны выполняются многоярусными, при этом высота этажа может варьироваться от 1700 мм до 14000 мм. В местах примыкания ригелей на уровне перекрытий предусматриваются участки с оголенной арматурой, усиленной гнутыми арматурными стержнями. Для подъема и монтажа в проектное положение предусматриваются петлевые выпуски и строповочные отверстия. Стык колонн между собой по вертикали осуществляется за счет введения арматурных выпусков верхней колонны в каналы, расположенные в нижней колонне, которые непосредственно перед монтажом заполняются полимерацетатным раствором.

  • Ригели сборные железобетонные предварительно напряженные.

Сборные предварительно напряженные ригели изготавливаются из тяжелого бетона класса В30 и армируются канатами диаметром 12 мм класса К7 по ГОСТ 13840-68.

В отдельных случаях канат заменяется арматурой класса Ат-800. Поперечная арматура применяется в виде замкнутых хомутов класса А400 по ГОСТ 13840-68, выступающих в верхней зоне ригеля в виде петлевых выпусков, обеспечивающих с помощью соединительных элементов связь ригеля с плитой перекрытия. После омоноличивания поверхности плиты образуется тавровое рабочее сечение. При этом сборный ригель является ребром тавра, а его верхней полкой служит примыкающий участок плиты перекрытия. В торцах сборного элемента ригеля выполняются пазы для установки арматурных связей сопряжения с колонной, которые при установке ригеля в проектное положение заполняются мелкофракционным бетоном класса В30. Ширина ригеля варьируется от 200 мм до 500 мм в зависимости от типа применяемой в конструкции плиты, соответственно ширина полки ригеля, предназначенной для опирания плит, составляет 20 мм или 75 мм. Длина ригеля в жилых домах может иметь максимально допустимый размер 7500 мм, в промышленных и общественных зданиях применяются ригели до 18000 мм, при этом их сечение может достигать размера 400х600. Ригели на концах могут иметь поверхности с углом до 45 градусов, что позволяет формировать эркеры, углы поворота зданий и т.п. Кроме того, ригели могут быть консольными, выпуск консоли может составлять до 2500 мм.

Сопряжение ригеля с колонной осуществляется за счет арматурных стержней, которые пропускаются через петлевые выпуска ригелей и тело колонн с последующим замоноличиванием узла сопряжения тяжелым бетоном. Таким образом, все узлы «колонна-ригель» являются жесткими, что обеспечивает хорошую сейсмостойкость и устойчивость к прогрессивному обрушению.

ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЙ

В зависимости от назначения объекта в СМКД широко применяются два типа перекрытия:

  • перекрытие с применением многопустотной плиты.
  • перекрытие с использованием плиты-опалубки.

В отдельных случаях, когда требования по наличию свободного пространства под поверхностью перекрытий являются жесткими, перекрытия могут быть и полностью монолитными безригельными.

Конструкция перекрытий с применением многопустотных плит является великолепным решением для зданий и сооружений промышленного и общественного назначения, где, как правило, при проектировании принимается несложная схема расположения колонн и геометрия фасадов, а также для объектов жилого назначения, к которым не предъявляются особые требования к архитектурной выразительности и пластике фасадов.


Расход монолитного бетона в конструкции СМКД при этом минимизируется, а скорость строительства возрастает, так как отпадает необходимость в дополнительном бетонировании перекрытий. При этом в жилых домах пустотные плиты применяются в сочетании с со сборными пилонами.

Перекрытие с применением несъемной железобетонной преднапряженной плиты-опалубки, в отличие от варианта многопустотной плиты, применимо абсолютно во всех типах зданий в сочетании с самыми разнообразными архитектурно-планировочными решениями и при любой этажности до 45 этажей включительно.

Данный вид перекрытия состоит из двух частей. Сборная часть представляет собой сплошную плиту толщиной 60 мм, армированную высокопрочной проволокой Вр2 с предварительным напряжением, которая заливается слоем монолитного бетона. Толщина монолитного бетона в зависимости от пролета может составлять от 60 мм до 160 мм. Для жилых домов обычно применяется двухслойная плита с толщиной монолитного бетона 80-100 мм.

Сцепление монолитного бетона со сборной плитой осуществляется за счет шероховатой поверхности плиты, выполняемой в заводских условиях.

Технология изготовления несъемной плиты-опалубки позволяет обеспечить выпуск плит шириной до 2500 мм и длиной до 9000 мм, при этом геометрия плит может иметь абсолютно любую форму.

За счет небольшого веса и малого расхода в конструкции плиты легко доставляются на значительные расстояния без значительного роста расходов на транспорт.

При изготовлении плиты-опалубки в них формируются монтажные отверстия шириной до 500 мм и длиной до 1200 мм для прохождения вертикальных инженерных коммуникаций и вентканалов.

За счет особенностей сопряжения узла «ригель-плита» после укладки укрывочного слоя бетона на поверхность несъемной плиты-опалубки образуется жесткий неразрезной диск перекрытия.

  • Диафрагмы жесткости

При проектировании объектов свыше 8 этажей для компенсации ветровых нагрузок возникает необходимость в диафрагмах жесткости.

Для увеличения скорости монтажа в СМКД широко применяются сборные железобетонные диафрагмы жесткости. Стандартным решением для них является наличие петлеобразных выпусков арматуры на торцевых поверхностях, призванных обеспечить надежное соединение с примыкающими колоннами, имеющими такие же выпуски армирования на обращенных к диафрагме поверхностях. Места сопряжения колонн с ригелями замоноличиваются тяжелым бетоном класса В30. Как правило, диафрагмы при разработке конструктивной схемы
проектируемого здания располагаются в лестнично-лифтовом узле.

Толщина диафрагм обычно применяется не более 200 мм, в диафрагмах могут при этом располагаться дверные проемы.

В случае невозможности применения сборных железобетонных диафрагм жесткости применяется монолитная диафрагма жесткости с интегрированным в тело бетона армированием колонн и ригелей.

ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ЗДАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ СМКД

Конструктивная схема ВСЕГДА разрабатывается после согласования с Заказчиком архитектурно-планировочных решений, принятых для проектируемого здания — фасадов, поэтажных планов, высотных отметок и т.п. При этом колонны располагаются в конструкциях ограждения (наружных стенах), а также во внутренних стенах, разделяющих жилые пространства с местами общего пользования. Ригели размещаются над внутренними межквартирными стенами, которые для обеспечения звуконепроницаемости, как правило, принимаются толщиной не менее 180 мм и выполняются из ячеистых бетонов плотностью не более 600 кг/куб.метр. Таким образом, после выполнения отделочных работ ригеля и колонны, имеющие ширину не более 200 мм, в готовом к эксплуатации жилом помещении визуально не наблюдаются.

В дальнейшем осуществляется привязка к конструктивной схеме серийно выпускаемых на близлежащих заводах ЖБИ сборных железобетонных типовых лифтовых тюбингов, лестничных маршей и балок, вентиляционных каналов, сантехнических кабин.

Преимущества СМКД

Помимо вышеуказанных возможностей, совокупность применяемых в СМКД технических и конструктивных решений обеспечивает сейсмоустойчивость сборно-монолитных каркасов до 9 баллов, великолепные характеристики при расчете на прогрессивное обрушение, возможность эксплуатации до 200 лет, при этом с СМКД применимы любые варианты конструкций ограждения — наружные железобетонные панели, трехслойные стены из мелкоштучных стеновых элементов, вентилируемые фасады, легкие стеновые панели типа «сэндвич», фасадное остекление и т.п.

Полученное за счет вышеописанных инновационных решений значительное снижение материалоемкости, трудозатрат, продолжительности строительства позволяет уменьшить общую стоимость возведения объектов с применением технологий СМКД на 15 % по сравнению с вари-ным и панельным домостроением этот показатель еще выше. Применяемые в Российской Федерации схожие технологии сборного каркасного домостроения — «Аркос» (Белорусская), КУБ 2,5, серия 1-020., каркасы из металлических профилей значительно проигрывают СМКД по многим показателям. В первую очередь, все они (кроме металлокаркасных конструкций) имеют жесткую схему расположения несущих колонн, вынуждающую архитекторов разрабатывать планировочные решения в привязке к допустимым размерам между колоннами, выбор которых весьма незначителен. Сечения колонн во всех вышеуказанных вариантах в плане составляют 400х400 мм, что для жилых домов приводит к значительному ухудшению таких показателей, как привлекательность, свободная планировка и т.п. и, наконец, себестоимость строительства по этим технологиям не меньше, а иногда и превышает стоимость монолитного домостроения, не говоря уже о СМКД. Что же касается металлокаркаса, то, помимо высокой себестоимости, возникает проблема антикоррозионной защиты и мероприятий по повышению огнестойкости несущих конструкций, что приводит к дополнительным затратам на соответствующие защитные покрытия.

В составе рабочей документации наша компания обязательно разрабатывает альбомы разделов «Конструкции железобетонные индивидуального изготовления», которые применяются непосредственно на заводах-изготовителях при формовке элементов СМКД, разрабатывая, по сути, свой комплект сборных железобетонных изделий для каждого проектируемого здания отдельно. Этим и объясняется высокая экономичность строительства с применением СМКД, так как уже на этапе проектирования исключается ненужный и неоправданный перерасход строительных материалов, неизбежный при применении одних и тех же типовых железобетонных изделий заводского изготовления для совершенно разных по назначению, этажности, планировочным решениям зданий.

ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ЗДАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ СМКД

Жилые дома

Алгоритм проектирования жилых зданий организован в порядке, наиболее оптимальном для наших заказчиков и отвечает требованиям рынка в полном объеме, выглядя следующим образом:

Первым этапом осуществляется разработка архитектурно-планировочных решений проектируемого здания, отвечающая требованиям соответствующих служб Заказчика, отвечающих за последующую реализацию квартир и нежилых помещений. При этом, и это важно, не существует никаких ограничений по площади и конфигурации помещений, а также лоджий и балконов. Это преимущество в равной степени относится и к высоте потолков. Кроме того, применение сборных пилонов в уровне подвальных помещений наряду с монолитными ростверками равного сечения позволяет успешно их использовать в коммерческих целях, например, для размещения парковочныхмест, что значительно повышает экономическую эффективность реализации проектов, разработанных нашим институтом.

После согласования с Заказчиком планировочных решений и состава квартир формируется конструктивная схема, отражающая расположение колонн (пилонов) в плане типового этажа, размещение ригелей и плит перекрытия. При этом наши инженеры-конструкторы все элементы каркаса интегрируют в конструкции ограждения (наружные стены), внутренние стены и перегородки таким образом, что после выполнения отделочных работ визуальное наблюдение элементов каркаса полностью исключалось. При этом мы оставляем возможность изменения планировки и объединения квартир как в процессе строительства, так и во время эксплуатации жилого дома без каких-либо согласований с проектной организаций, что повышает привлекательность проектируемого объекта для потенциальных покупателей недвижимости.

Это достигается за счет применения сборных пилонов сечением 200х600 мм, 200х500 мм, 200х400 мм (это зависит от этажности проектируемого здания), и ригелей сечение 200х300 мм, 200х400 мм (что, в свою очередь, зависит от расстояния между колоннами, заданными при Это достигается за счет применения сборных пилонов сечением 200х600 мм, 200х500 мм, 200х400 мм (это зависит
от этажности проектируемого здания), и ригелей сечение 200х300 мм, 200х400 мм (что, в свою очередь, зависит от расстояния между колоннами, заданными при разработке конструктивной схемы).

Ригеля, что немаловажно, могут быть консольными и иметь при этом длину до 3500 мм. Во всех других вариантах сборного каркасного домостроения консольные ригеля не применяются.

Затем совместно с Заказчиком выбирается тип плит перекрытия, который будет оптимальным для проектируемого объекта. Для жилых домов эконом-класса наиболее оптимален с точки зрения «цена-качество» выбор в пользу сборных преднапряженных железобетонных многопустотных плит толщиной 150-220 мм (выбор определяется предложением на расположенных в регионе месторасположения проектируемого объекта заводах ЖБИ) с выпусками арматуры длиной до 100 мм. Эта конструктивная особенность позволяет применять многопустотные плиты без обязательного опирания на ригель с полкой опирания 125 мм. При этом наличие выпусков арматуры на торцевых поверхностях плит позволяет после бетонирования узлов сопряжения «плита-ригель» создать неразрезной жесткий диск перекрытия, обеспечивающий все требования действующих в Российской Федерации СНиПов по несущей способности перекрытий.

Современные технологические линии по выпуску многопустотных плит позволяют выпускать изделия длиной от 500 мм до 7500 мм и шириной от 500 мм до 120 мм, выполнять технологические отверстия в готовых изделиях размерами до 300х1000 мм, получать изделия трапецевидной формы, в форме треугольника и т. п., что резко повышает универсальность привычных многопустотных плит в плане
их привязки к требуемым планировочным решениям. 

В случаях же, когда проектируемые жилые дома относятся к категории более комфортного жилья и к ним предъявляются повышенные требования по прланировочным решениям, архитектурной выразительности и пластике фасадов, мы предлагаем Заказчику предусмотреть на стадии разработки ПСД применение сборных преднапряженных железобетонных несъемных плит-опалубок приведенной
толщиной 60-80 мм в сочетании с последующей укладкой монолитного бетона, имеющего дополнительное армирование в местах сопряжения узлов «плита - ригель» и «плита — плита». Технологические возможности заводов-изготовителей позволяют выпускать абсолютно любые конфигураций плит-опалубок длиной до 7500 мм и шириной до 2500 мм, представляющие собой в плане все возможные геометрические фигуры. Применение плит-опалубок, следовательно, не подразумевает наличие монолитных участков перекрытий по определению.

В совокупности мы, по сути, предлагаем полноценный аналог монолитным технологиям строительства со всеми преимуществами, присущими сборному домостроению, и при этом имеющий неоспоримое в реалиях сегодняшнего времени преимущество — себестоимость строительства в варианте СМКД по сравнению с монолитным вариантом всегда ниже минимум на 3000 рублей на 1 кв. метр продаваемой площади проектируемого объекта. При этом скорость строительства увеличивается в полтора-два раза.

Здания общественного назначения

Под таковыми, как правило, подразумеваются школы, детские сады, офисы, гостиницы и т.п. Их основное отличие от жилых домов — более унифицированные планировочные решения и менее жесткие требования к возможности визуального наблюдения элементов каркаса. Поэтому в общественных зданиях вполне применимы колонны стандартных сечений 300х300 мм, 400х400 мм и т.д., а также ригелей 300х300 мм, что, свою очередь, позволяет применять пустотные плиты со стандартным узлом опирания.

В свою очередь, применение классических конструктивных решений в узлах сопряжения «плита-ригель» значительно сокращает трудоемкость в процессе монтажа и, как следствие, позволяет оптимизировать затраты нас строительство.

В сравнении с монолитным вариантом домостроения, удешевление строительства общественных зданий с применением технологий СМКД составляет до 5000 рублей на 1 кв. метр коммерческой (полезной) площади проектируемого объекта.

Торгово-развлекательные комплексы и логистические центры

СМКД с 1998 года адаптировано к применению при возведении вышеперечисленных типов зданий высотой до 10 этажей, при этом высота этажа может варьироваться от 1,8 метра до 14 метров, что актуально, например, при проектировании кинозалов.

В качестве несущих элементов при проектировании объектов вышеуказанного назначения мы применяем колонны сечением от 300х300 мм до 600х600 мм ( это зависит от этажности и типа нагрузок), преднапряженных ригелей длиной от 6 до 14 м с сечением от 300х400 мм до 400х600 мм и преднапряженных пустотных плит длиной от 6 до 12 метров и толщиной от 150 мм до 400 мм, которая напрямую зависит от длины изделия.

При проектировании этого типа зданий часто применяются либо монолитный вариант каркаса, либо тяжелые металлоконструкции заводского изготовления со стоимостью 45 до 120 тыс. рублей за тонну.

Преимущества сборно-монолитного варианта домостроения при проектировании ТРК и складских комплексов перед монолитным подробно перечислены в предыдущих разделах нашей информационной брошюры. Причины, по которым СМКД при проектировании объектов торговли и логистики предпочтительнее, чем металлоконструкции, коротко можно обрисовать, опираясь на следующие факторы.

Не говоря о существенно более высокой стоимости металлоконструкций даже без учета стоимости монтажа, надо учитывать, что, помимо прямых затрат непосредственно на монтаж элементов каркаса, металлоконструкции требуют, в отличие от железобетонных изделий заводского изготовления, мероприятий по огнезащите как в процессе строительства, так и при последующей эксплуатации объекта. Кроме того, металл куда более подвержен коррозии и накоплению усталости, узлы сопряжения при их стыковке требуют очень высокой квалификации персонала и соответствующего контроля за технологическими процессами.

Все эти факторы в совокупности приводят к тому, что каркас из металлических конструкций с учетом мероприятий по антикоррозионной и огнезащите обходится Заказчику на 50% дороже, чем аналогичный, возведенный с применением технологий СМКД. При этом скорость возведения несущих конструкций в обоих вариантах вполне сопоставима.

Кроме того, специализированных производства современного уровня, выпускающих большепролетные металлоконструкции, в Европейской части Российской Федерации в несколько раз меньше, чем заводов ЖБИ, располагающих технологической оснасткой для выпуска сборных железобетонных конструкций по технологии СМКД, что в первом варианте резко увеличивает транспортные затраты.

Многоуровневые автостоянки, гаражи и парковки

К числу преимуществ технологий СМКД перед монолитными вариантами домостроения, описанных выше, при проектировании гаражей необходимо учитывать фактор, который для объектов, связанных с размещением автотранспортных средств, приобретает особую актуальность.

Наиболее трудоемкой и технически сложной частью строительно-монтажных работ при возведении гаражей является устройство пандусов, так как они имеют уклон по отношению к горизонтальным поверхностям и являются наиболее эксплуатируемой частью несущих конструкций каркаса.

В СМКД пандусы, как и все остальные несущие конструкции, принимаются в сборно-монолитном варианте, так как ригеля сразу проектируются с учетом их установки в монтажное положение под требуемым углом, соответственно, разрывы в теле колонн, к которым примыкает ригель пандуса, проектируются с необходимым перепадом высот.

Таким образом, затраты времени на возведение пандусов ничем не отличаются от аналогичных показателей, требуемых для монтажа остальных несущих конструкций каркаса.

Так как стандартная для паркингов величина пролетов составляет 7500 мм для стояночных мест, и 7000 мм для проездов, то стандартные сечения колонн составляют 300х300 или 400х400 мм (в зависимости от того, на каком этаже расположена колонна), а сечение ригелей -300х400 мм. Варианты перекрытий, как правило, принимаются такие же, что и в жилищном домостроении, по тем же критериям. Единственное различие в отдельных случаях (для многоярусных парковок открытого типа) — это возможность применения в качестве конструкций покрытия облегченных сборных железобетонных плит покрытий с несущей способностью 180-200 кг/кв.м, что позволяет несколько снизить затраты на последующее строительство.

Себестоимость строительства «под ключ» парковок открытого типа, запроектированных в технологии СМКД нашей инжиниринговой компанией, редко превышает 200 тыс. руб. за 1 машино-место.

Коттеджи, таунхаусы и малоэтажные жилые дома

Основными критериями при выборе технологии домостроения для застройщиков, занимающихся строительством малоэтажных жилых домов всех типов, являются ее индустриальность, скорость строительства, долговечность и дешевизна строительства, что в свою очередь, диктуется государственной политикой в этой области, сделавшей это направление приоритетным для всего строительного сектора экономики. Неудивительно, что на рынке строительных технологий появилось множество самых разнообразных предложений, в основном, пришедших с развитых в этом отношении рынков.

СМКД в данном случае дает лучший результат, и вот почему:

  • в жилых домах до трех этажей ввиду сравнительно небольших нагрузок мы применяем сечение несущих колонн 200х200 мм, а ригелей 200х300 мм, что позволяет снизить себестоимость возведения каркаса с перекрытиями до 4000-5000 рублей за 1 кв. м.
  • монтаж каркаса с перекрытиями жилого дома площадью до 300 кв. м. с помощью обычного автомобильного крана грузоподъемностью 25 тн выполняется в течение 1 недели; любой типовой проект, реализованный в технологии СМКД, легко трансформируется по желанию владельца в то, что больше ему нравится при выборе планировок. Все другие варианты малоэтажного домостроения, — кирпичные, панельные всех типов, деревянные, щитовые, монолитные, легкоблочные, — такой возможности не дают, следовательно, снижают привлекательность проектируемого дома или поселка для потенциальных покупателей. Предложить же рынку несколько десятков планировок — удовольствие не из дешевых, — и может свести на нет целесообразность реализации проекта целом.

С учетом того, что элементы каркаса сочетаются абсолютно с любыми стеновыми материалами, СМКД является лучшим выбором при строительстве малоэтажных жилых домов.

Особенности устройства фундаментов при строительстве зданий по технологии СМКД

Большинство инновационных решений, разработанных и внедренных в домостроительной системе СМКД, в первую очередь, направлены на снижение материалоемкости, а, следовательно, веса зданий.

Как следствие, удельная статическая нагрузка на фундаменты значительно снижается, по сравнению с панельными зданиями — вдвое, а с монолитными — как минимум на 30%. Этим объясняется возможность применения при строительстве объектов по технологии СМКД облегченных вариантов фундаментов даже для зданий высотой более 30м. Поэтому, например, 10-этажные жилые дома строятся на отдельно стоящих монолитных ростверках, а более высотные дома проектируются с плитными фундаментами, даже если характеристики грунтов основания далеки от идеала.

В случаях, когда использование технических помещений техподполья является экономически целесообразным и диктуется нехваткой, к примеру, парковочных мест на прилегающей к строящемуся дому территории, стыковка колонн с фундаментами осуществляется не только путем применения подколонников стаканного типа, что сводит на нет некоммерческое использование технических помещений, но и традиционным для СМКД штепсельным способом. При этом сечение монолитного полнотелого подколонника сопоставимо с сечением самих колонн, а стыковочные отверстия в ростверке формируются путем интеграции в армокаркас подколонника 4 стальных труб длиной 500 мм сечением 32 мм.

В холодное время года стыковочные отверстия могут формироваться непосредственно в теле монолитной плиты.

Армирование фундаментных плит также имеет свои особенности, обусловленные конструктивной схемой каркасных зданий, априори подразумевающей точечную нагрузку. В частности, в монолитных фундаментных плитах не предусматривается сплошная верхняя арматурная сетка, горизонтальное армирование в верхней зоне присутствует только вдоль осей, проходящих через точки приложения статических нагрузок.

В тех же случаях, когда инженерно-геологические условия на площадке строительства не оставляют альтернативы свайным фундаментам, забивка свай осуществляется только группами (кустами) непосредственно в точках приложения основных нагрузок.

ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА ПО ТЕХНОЛОГИИ СБОРНО-МОНОЛИТНОГО КАРКАСНОГО ДОМОСТРОЕНИЯ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ 

Численность бригады монтажников, занятой на возведении конструкций сборно-монолитного каркаса жилого дома, определяется несколькими факторами, которые, в свою очередь, зависят от особенностей проекта.

Оптимальная площадь монтажного для работы под одним башенным краном должна составлять не менее 700 квадратных метров, что сопоставимо с двумя блок-секциями (подъездами) жилого дома, этот показатель проверен временем, при этом численность бригады в смену продолжительностью 8-12 часов составляет 10-12 человек, не считая инженерно-технических специалистов. Кроме того, в случае, если изготовление арматурных изделий организуется непосредственно на объекте строительства, состав бригады увеличивается на 2 человека. При этом бригада выполняет монтаж всех сборных элементов каркаса и перекрытий, включая сборные шахты лифтов, лестничные марши и балки, вентблоки в стадии завершенного строительства в объеме 3000 квадратных метров общей площади в течение 30 календарных дней, то есть месяца.Таким образом, темп возведения каркаса жилого дома составляет 3-5 этажей ежемесячно, что вполне сопоставимо со скоростью строительства крупнопанельных домов широко распространенных серий. Последовательность монтажных операций при этом выглядит следующим образом:

  1. Звено монтажников в сопровождении сотрудника геодезической службы путем пропуска выпусков арматуры монтируемых колонн в монтажные отверстия в теле нижестоящих колонн или ростверков устанавливает многоярусные колонны, фиксируя их в проектном положении при помощи винтовых инвентарных подкосов в количестве не менее 2 штук на каждую колонну. При этом жесткая фиксация осуществляется благодаря наличию в конструкции завершенных монтажом перекрытий специально предназначенных для этих петлевых арматурных выпусков и монтажных хомутов, жестко фиксируемых на теле колонны непосредственно перед монтажом. Подкосы по отношению друг к другу устанавливаются под углом 90. Непосредственно перед монтажом в монтажные отверстия нижестоящих колонн инъекцируется клеевой состав на основе эпоксидных смол с живучестью не менее 2 часов. Для центровки колонн в проектное положение в стык колонн в горизонтальном положении укладывается металлическая пластина размерами100х100х8 мм. После геодезической поверки положения колонн в пространстве и их фиксации при помощи подкосов оставшиеся просветы между торцами колонн заделываются при помощи жесткого раствора М150. Подъем колонн в вертикальное положение осуществляется при помощи специальной самозахватывающей траверсы, надеваемой на верхнюю часть монтируемой колонны непосредственно перед ее монтажом.  Нормативная продолжительность времени на монтаж одной колонны составляет не более 40 минут.
  2. Сотрудник геодезической службы в соответствии с альбомом КЖ выставляет на боковых поверхностях колонн высотные отметки для монтажа ригелей. При помощи передвижных монтажных площадок звено из 2 человек устанавливает на тело колонн специальные жестко фиксируемые с помощью винтовых стяжек хомуты, на которые затем укладываются ригеля, которым таким образом придается проектное положение. Одновременно под ригеля устанавливаются инвентарные монтажные стойки с унивилками в верхней части и дополнительными тройными опорами в нижней части в количестве не менее 2 штук на каждый ригель. В течение стандартной 8-часовой смены бригада осуществляет монтаж 75-80 ригелей.
  3. В узлах сопряжения «колонна-ригель» монтажники устанавливают легкую опалубку из листового металла толщиной 2-3 мм, фиксируя ее элементы при помощи инвентарных струбцин.
  4. В узлы стыковки колонн и ригелей устанавливаются элементы нижнего пояса узловой арматуры, фиксируемой при помощи вязальной проволоки.
  5. Далее производится бетонирование узлов бетоном марки М400, при этом последующий прогрев бетонной смеси в узле для ускорения набора прочности бетона может осуществляться и в летнее время. Заполнение узлов бетоном осуществляется под верхнюю кромку ригелей, при этом в теле колонн остается просвет, равный толщине перекрытия.
  6. После набора прочности бетона в узлах сопряжения до нормативной величины демонтируется узловая опалубка, однако инвентарные стойки под ригелями демонтируются не ранее, чем через 30 календарных суток, т. е. до набора прочности бетона, обеспечивающего безопасность дальнейшего ведения строительно-монтажных работ.
  7. Звено монтажников устанавливает в монтажное положение плиты перекрытия, опирая их на ригеля на 25 мм, если проектом предусмотрено применение несъемной плиты-опалубки или многопустотной плиты с выпусками арматуры, либо на 125 мм, если применяется обычная многопустотная плита. В первом варианте одновременно с монтажом плит устанавливаются инвентарные стойки из расчета 1 шт. на 2 кв. метра с применением монтажных балок, устанавливаемых параллельно ригелям, на которые происходит опирание монтируемых плит.  Бригада из 5 человек в течение стандартной 8-часовой смены осуществляет монтаж 65-70 плит.
  8. Далее путем пропуска арматурных стержней через тело колонн и петлевые выпуска ригелей устанавливается верхняя узловая арматура в узлах сопряжения колонн и ригелей, одновременно производится дополнительное армирование (в варианте с применением несъемной плиты-опалубки) перекрытий в узлах сопряжения «плита-ригель» и «плита—плита». Параллельно устанавливается консольная опалубка по краям перекрытий с последующей установкой армокаркасов монолитных консольных выпусков перекрытий.
  9. Бетонируются верхние участки узлов сопряжения колонн и ригелей тяжелым бетоном М400, затем происходит укладка укрывочного слоя бетона по перекрытиям и бетонирование консольных выпусков перекрытий. Толщина укрывочного слоя составляет 80-100 мм. В случае, если проектом предусмотрены перекрытия с применением многопустотных плит, бетоном заполняются только торцевые стыки плит.
  10. Если этажность строящегося здания составляет более 7 этажей, непосредственно после монтажа колонн производится монтаж сборных диафрагм жесткости, соединяемых с колоннами либо посредством дуговой сварки закладных элементов, либо путем бетонирования стыков «диафрагма-ригель» С предварительным армированием узла сопряжения, при этом в примыкающих к узлу поверхностях колонн и диафрагм имеются петлевые выпуска арматуры, через которые перед бетонированием пропускаются дополнительные арматурные стержни.

Из краткого перечня монтажных операций, выполняемых на строительной площадке, становится понятным, что монтаж несущих конструкций в системе СМКД требует наличия серьезных навыков, поэтому допуск к самостоятельной работе в составе комплексной бригады осуществляется после 12-месячной стажировки в качестве разнорабочего 2-го разряда.

Наша компания располагает опытом обучения персонала наших заказчиков навыкам и приемам монтажа, другими словами, одной из услуг, предлагаемой нашей компанией является шеф-монтаж сборно-монолитного каркаса на объекте Заказчика.

В среднем обучение персонала Заказчика занимает от 6 до 8 месяцев, сроки зависят от первоначальной квалификации обучаемых сотрудников в части, касающейся опыта работы при монтаже каркасных конструкций вне зависимости от их типа.

Для обучения бригады численностью 25 человек, что более чем достаточно для работы под двумя башенными кранами как минимум, мы направляем группу из 8-10 инженерно-технических сотрудников и монтажников 5 разряда, каждый из которых возглавляет звено обучаемых специалистов из персонала Заказчика.

Кроме того, в таких случаях мы предлагаем нашим Заказчикам услуги по комплектации его строительной организации специальной технологической и монтажной оснасткой.

ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА ПО ТЕХНОЛОГИИ СБОРНО-МОНОЛИТНОГО КАРКАСНОГО ДОМОСТРОЕНИЯ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

При строительстве объектов вышеуказанного назначения, как правило, применяются ригеля пролетом 9-16 метров, что требует наличия у занятой на производстве бригады монтажников дополнительной специальной оснастки, а именно:

  • специальной монтажной траверсы для монтажа ригелей в комплекте с капроновыми тросами-чалками,так как вес ригеля может составить до 8 тонн, и он из-за увеличения площади боковой поверхности становится подвержен ветровым нагрузкам;
  • телескопических передвижных монтажных площадок высотой до 8 метров для выполнения работ по армированию и бетонированию узлов сопряжения колонн и ригелей;
  • усиленных монтажных стоек грузоподъемностью 4 т;

Вцелом же алгоритм монтажа ничем не отличается от вышеописанных технологических приемов, принятых на вооружение при возведении каркасов при строительстве жилых домов.

ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ СМКД НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ

По сравнению с прямым аналогом технологии СМКД — монолитным домостроением, — сборно-монолитный каркас имеет целый ряд неоспоримых преимуществ, которые, в конечном счете, резко удешевляют строительство, а именно:

  • численность основных рабочих на стройплощадкесокращается в 3-4 раза, что, в свою очередь, значительно снижает затраты на оплату труда, налогообложение, спецодежду, средства безопасности и т.п.;
  • в несколько раз уменьшается комплект технологической оснастки и оборудования, необходимых для производства работ на площадке, соответственно, многократно снижаются накладные расходы, связанные с приобретением, ремонтом и амортизацией нормокомплекта;
  • происходит сокращение потерь времени, связанных с технологическими простоями, обусловленными производством работ в зимнее время (например, прогрев арматуры непосредственно перед приемкой бетона в опалубку), тогда как на темпы монтажа неблагоприятные погодные условия не влияют;
  • улучшение качества завершенных строительством несущих конструкций, так как при СМКД применяются готовые заводские изделия, изготовленные на высокотехнологичном импортном оборудовании с автоматическим контролем производственных процессов и прогрева заформованных железобетонных изделий, что позволят сократить риски, связанные с некачественным выполнением этих же операций на стройплощадке;
  • сокращаются непроизводственные затраты на содежание стройплощадки (охрана, затраты на электроэнергию, содержание временных дорог и т.п.), так как сокращается продолжительность строительства объекта в целом;
  • в несколько раз снижается энергоемкость производства, в основном снижение энергопотребления обусловлено многократным сокращением объема монолитных конструкций и, как следствие, отказом от их дорогостоящего электропрогрева при отрицательных внешних температурах;
  • снижаются безвозвратные потери основных материальных ресурсов (арматуры и бетона) на основном производстве - в заводских условиях нормы потерь при изготовлении арматурных изделий и формовке конструкций сокращаются в 3-4 раза, эти технологические процессы, в отличие от стройплощадки, на 85-90 % автоматизированы.