Встроенные системы с монолитными внутренними поперечными и продольными стенами и монолитным диском перекрытия

Дальнейшим решением встроенной системы с монолитными внутренними поперечными и продольными стенамиявляетсясистема, в которой вместо сборных плит перекрытия используется монолитный диск перекрытия. Она в отличие от рассматриваемой выше встроенной системы может применяться при реконструкции зданий с разнообразными архитектурными формами в плане (включая криволинейные) и с различной высотой этажа, где использование сборных конструкций затруднено из-за большого количества доборных элементов.

Встроенные системы с монолитными внутренними поперечными и продольными стенами и монолитным диском перекрытия позволяют осуществлять планировку помещений как в сторону увеличения числа комнат, так и укрупнения их. Гибкая система планировки достигается за счет применения индустриальных перегородок из пазогребневых плит или каркасно-обшивных систем.

Безбалочные монолитные встроенные системы состоят из монолитных колонн, монолитного ядра жесткости в виде лестнично-лифтовой шахты и монолитного перекрытия. Встроенные системы с монолитными внутренними поперечными и продольными стенами могут выполняться по стеновой (рис. 9.22, а) и безбалочной каркасной системе с ядрами жесткости в виде лестнично-лифтовых узлов (рис. 9.22,б). Стеновая встроенная система применятся в тех случаях, когда наружные стены способны принять нагрузки от монолитного диска перекрытия, а безбалочная каркасная система - когда несущая способность наружных стен недостаточна для восприятия нагрузки от монолитного диска перекрытия.

Рис. 9 22. Стеновая (а) и безбалочная (каркасная) (б) встроенные системы

1- внутренни несущие монолитные стены; 2 - лифтовая шахта; 3 - монолитные колонны безбалочной системы; 4 - монолитное перекрытие

Использование встроенной монолитной системы по стеновой схеме предусматривается опирание монолитного перекрытия на наружные стены путем устройства горизонтальных штраб и специальных металлических анкеров, которые обеспечивают связь перекрытия со стеновой конструкцией (рис.9.23, а).

При устройстве встроенной системы монолитного каркасного типа, когда наружные стены исключаются из работы, необходимо предусмотреть систему примыкающих к наружным стенам колонн или монолитных стеновых элементов (рис.9.23, б), которые должны располагаться в простеночном пространстве. Это обстоятельство позволяет снизить объем работ по усилению наружных стен, которые превращаются в самонесущие конструкции.

Рис. 9.23. Варианты опирания монолитных прекрытий на наружные стены (а) и пристенные колонны (б)

1 - наружная стена; 2 - монолитное перекрытие; 3 - опалубка; 4, 5 - балки и прогоны опалубки; 6 - опорные телескопические стойки

Процесс возведения встроенной системы включает несколько технологических циклов, включающих армирование и установку опалубки вертикальных конструкций продольных и поперечных стен и колонн. После бетонирования конструкций и приобретения распалубочной прочности осуществляется демонтаж опалубки, ее очистка, перенос и установка на новой захватке. Затем осуществляется устройство опалубки горизонтального диска перекрытия с армированием его и укладкой и уплотнением бетонной смеси. При использовании монолитных встроенных систем значительное внимание необходимо уделить опалубке перекрытия, которая поддерживается системой телескопических стоек. Это особенно важно при выполнении реконструктивных работах, так как телескопические стойки обеспечивают установку опалубки на любой высоте этажа.

Важное место в технологической цепочке монолитной встроенной системы занимает процесс твердения бетона, так как от него зависит интенсивность набора прочности бетоном и сроки для выполнения последующих строительных операций.

. В настоящее время разработаны современные технологии выполнения монолитных работ, которые по темпам приближаются к сборному варианту. Значительная роль при этом отводится ускоренным процессам твердения бетона с помощью использования химических добавок, применения технологии прогрева греющими проводами, гибкими графитовыми лентами, термоактивными подвесными опалубками и другими способами, позволяющими достичь требуемой прочности бетона для зимних условий за 32-48 ч и для летних условий - за 24-26 ч. Для ускорения сроков твердения применяют мягкие и жесткие режимы тепловой обработки бетонной смеси. При мягких режимах тепловой обработки используют прогрев греющими проводами и камерный прогрев теплогенераторами. Применение жестких режимах тепловой обработки с использованием термоактивных щитов обеспечивает распалубочную прочность бетона в течение 18-24 ч.

Транспортировка, укладка и уплотнение бетонной смеси занимает заметное место в системе монолитного строительства. В стесненных условиях производства работ при бетонировании фундаментов, перекрытий, колонн и других конструктивных элементов целесообразно использовать авто - и стационарные бетононасосы с подачей бетонной смеси через оконные проемы (рис. 9.25).

Рис.9.25. Подача бетонной смеси автобетононасосом для устройства монолитных перекрытий

Использование индустриальных опалубочных систем, эффективных средств подачи и кладки бетонной смеси, а также ускоренных режимов твердения бетона обеспечивает общую продолжительность работ на каждом этаже реконструируемого здания в пределах 5-7 рабочих дней.

При выполнении работ по надстройке здания сохраняется прежняя технология, связанная с установкой опалубки и бетонирования стен или колон каркаса. Отличительной чертой является устройство наружного ограждения для надстраиваемых этажей, которое ведется после выполнения работ по возведению несущих конструкций надстройки.

Технология реконструкции зданий с использованием безбалочной каркасной системы (КУБ)

Система безбалочного каркаса (КУБ) отличается от традиционных сборно-монолитных каркасных систем отсутствием ригелей, роль которых выполняют сборные плиты перекрытий, и применением 2-3- ярусных колонн без выступающих частей. Плиты перекрытия по номенклатуре разделяются на надколонные, пролетные и рядовые. Надколонные плиты, в свою очередь, могут быть симметричными для внутреннего ряда колонн и асимметричными (консольного типа) - для наружных рядов и торцевых элементов зданий. Каждая надколонная плита имеет квадратное отверстие с достаточно мощным металлическим «воротником», при замоноличивании которого с телом колонны образуется равнопрочный стык.

Основное преимущество системы заключается в возможности за счет изменения размеров рядовых или надколонных плит создавать пространственные ячейки широких типоразмеров. Отсутствие внутренних часто расположенных стен позволяет создавать объемы с гибкой планировкой помещений. Конструктивную систему безбалочного каркаса целесообразно применять при реконструкции жилых зданий прямоугольной формы плана, к которым относятся прежде всего жилые здания первых массовых типовых серий. Применение в безбалочной каркаснойсистеме отдельно стоящих фундаментов позволяет исключить работы по усилению наружных стен и их фундаментов, так как большинство эксплуатационных нагрузок воспринимается каркасом. Размещение встроенного каркаса производится таким образом, чтобы колонны находилось в простеночной части, а их высотные отметки соответствовали существующей высоте этажа.

Конструктивную систему безбалочного каркаса применяют при реконструкции зданий без надстройки и с надстройкой этажей (рис. 9.16).

Рис . 9.16. Принципиальные схемы встроенной системы КУБ при реконструкции зданий без надстройки этажей с превращением чердачной части в мансардный этаж (а) и с надстройкой трех полных этажей и двухэтажной мансардной части (б) 1 - фундаменты стаканного типа; 2 - монолитная фундаментная плита; 3- подколенник; 4 - многоярусная колонна; 5 -надколонные плиты; 6 -рядовые и межколонные плиты; 7 - наружная стена надстраиваемых этажей; 8 - то же, мансардных

При использовании первого варианта (без надстройки этажей) предусматривается следующая технологическая цепочка работ. Сначала устраиваются фундаменты стаканного типа, в которые устанавливаются сборные железобетонные колонны каркаса. Для каркаса используются колонны высотой на 2-3 этажа с открытой арматурой в зоне стыка надколонных плит. Наращивание колонн по высоте осуществляется с использованием штепсельных соединений, приведенных на рис.102. При достижении прочности бетона стыка колонны с фундаментом не менее 70% от нормативной величины монтируются сборные надколонные плиты. Их выверка и временное крепление осуществляются с помощью механических домкратов, устанавливаемых на колоннах, и временных опорных стоек. После выполнения сварочных работ и омоноличивания стыков надколонных плит осуществляется установка пролетных и рядовых плит. Их точнось установки по горизонтали осуществляется применением временных опор, имеющих устройства для регулирования монтажного горизонта. Стыки колонн с надколонными плитами, а также плит между собой омоноличиваются бетонной смесью на класс выше, чем бетон сборных конструкций. Для ускорения процесса твердения бетона используют смеси на быстротвердеющих цементах, на вяжущих с низкой водопотребностью, применением суперпластификаторов и комбинирванных добавок, методом обогрева и другими приемами и технологиями. При выполнении работ по устройству встроенного каркаса предусматривается обеспечение связей плит перекрытия со стеновым ограждением путем устройства штраб по периметру стен, армированием этого пространства, а также установки анкерных элементов, соединяемых с закладными деталями надколонных плит. Для обеспечения пространственной жесткости встроенного каркаса используются различные связевые системы, в том числе диафрагмы жесткости, элементы лифтово-лестничных блоков и др. При надстройке этажей над реконструируемым зданием при системе КУБ (рис.9.16, б) сначала бетонируется монолитная фундаментная плита толщиной 300-500 мм с армированием, которая воспринимает нагрузки от здания, включая надстройку. При устройстве монолитной плиты производят установку закладных деталей в местах расположения подколонников, что позволяет с высокой точностью произвести их бетонирование. Далее выполняются аналогичные работы, связанные с монтажом колонн каркаса и плит перекрытия, как это предусмотрено для зданий без надстройки этажей. При этом возможны изменение высотных отметок надстраиваемых этажей и расширение корпусов за счет применения консольных надколонных плит. Применение 3-ярусных колонн позволяет существенно сократить количество стыковых соединений, способствует не только снижению трудозатрат, но и повышению надежности зданий. Надстройка этажей ведется в той же последовательности, что и встройка безбалочного каркаса. После окончания монтажных работ на первой захватке надстраиваемого этажа осуществляется цикл работ по устройству стенового ограждения, внутренних межкомнатных и межквартирных перегородок и других отделочных работ и кровли. Опыт применения безбалочной системы встроенного каркаса (КУБ) выявил ряд недостатков в виде большого количества стыков, требующих сварки арматурных каркасов и последующего их омоноличивания мелкозернистым бетоном. Другим недостатком сборно-монолитной системы является наличие геометрических отклонений потолочной поверхности из-за неравномерного перепада высот монтируемых плит перекрытия, требующих дополнительных затрат на их ликвидацию. В связи с этим используется безбалочная сборно-монолитная система, в которой в качестве сборных элементов перекрытия применяются только надколонные плиты, а остальное пространство выполняется в монолитном варианте (рис.9.20).

Рис.9.20. Сборно-монолитная безбалочная система
1 - многоярусные колонны; 2 - надколонные плиты; 3 - монолитные участки перекрытия; 4 - опалубка перекрытия; 5 - штраба; 6 - омоноличивание стыка плиты со стеновым ограждением

В этой системе после монтажа колонн каркаса и надколонных плит, а также производства сварочных работ и омоноличивания стыков осуществляются процесс установки опалубки, армирование и бетонирование монолитных участков перекрытия. Для каркаса надстраиваемой части здания используются колонны высотой на 2-3 этажа с открытой арматурой в зоне стыка надколонных плит. Наращивание колонн по высоте осуществляется с использованием штепсельных соединений. Монтаж элементов перекрытия начинается с установки надколонных плит. Стыки колонн с надколонными плитами омоноличиваются бетоном не ниже класса В25. Соединение надколонных плит со стеновым ограждением выполняется с устройством штраб по периметру стен, армированием этого пространства и омоноличиванием (рис.9.20, узел А). Для устройства монолитных участков перекрытия используется опалубочная система, состоящая из опорных телескопических стоек, балок, прогонов и щитов опалубки. После установки опалубки производится связь арматурного заполнения монолитной плиты с выпусками арматуры надколонных плит, чем достигаются монолитность соединений и равнопрочность стыковых соединений. Процесс подачи бетонной смеси осуществляется с помощью мостового крана крана, а уплотнение - с использованием виброреек, которые перемещаются по наружным поверхностям сборных надколонных плит. Для ускорения процессов твердения и набора прочности бетона применяется прогрев бетонной смеси греющими проводами, гибкими графитовыми лентами, термоактивными подвесными опалубками и другими средствами, позволяющими получать требуемую 70%-ную прочность бетона через 24-36 ч. Тепловая обработка может применяться и в летних условиях производства работ, так как при этом резко снижается продолжительность выдерживания бетона.