Ствольно-каркасные системы

Среди ствольных наибольшее распространение получила ствольно-каркасная комбинированная конструктивная система (рис. 8.11; 8.12). Ствол располагают преимущественно в центральной части здания и используют для размещения лестнично-лифтовых узлов и инженерных коммуникаций. Колонны каркаса чаще всего размещают по контуру наружных стен, при этом пространство между стенами ствола и наружными колоннами оставляется свободным от внутренних опор с целью обеспечения гибкости планировочных решений. Роль горизонтальных дисков жесткости, передающих горизонтальную нагрузку от наружных колонн на стены ствола, выполняют конструкции междуэтажных перекрытий.

Одним из современных направлений индустриального строительства зданий ствольно-каркасной системы является метод подъема перекрытий и этажей, который позволяет использовать положительные качества сборного и монолитного железобетона, способствует улучшению архитектуры зданий при сокращении расхода основных строительных материалов и затрат труда.

Метод подъема может эффективно применяться при строительстве многоэтажных жилых и общественных здании различного функционального назначения, производственных корпусов, а также специальных сооружений, в том числе с пространственными покрытиями.

Рис. 8.11. Схемы зданий ствольно-каркасной системы

Рис. 8.12. Крепление ригеля стального каркаса к железобетонному стволу жесткости: 1 - стена ствола; 2 - стальная балка; 3 - раствор; 4 - швеллер; 5 - ребро; 6 - отверстие для болта; 7 - забетонированная трубка; 8 – болт.

Универсальность и эффективность метода подъема перекрытий и этажей обеспечивает:

• строительство зданий с крупным шагом колонн при значительных полезных нагрузках;

• получение любой желаемой формы здания в плане, в том числе со свободной (нерегулярной) расстановкой колонн;

• совмещение в здании разновысотных этажей;

• образование консолей перекрытий по всему периметру здания;

• формирование как точечных, так и протяженных структур;

• создание зданий с наклонными и спиралевидными перекрытиями;

• возможность возведения зданий в стесненных условиях застроенных территорий;

• возможность вести строительство в сейсмических зонах, сложных инженерно-геологических условиях и труднодоступных районах.

Сущность метода заключается в том, что тяжелые и крупногабаритные конструкции (массой до нескольких тысяч тонн при площади в десятки тысяч квадратных метров) монтируют и укрупняют на уровне земли и потом поднимают по вертикальным опорным конструкциям (стволам и колоннам) с помощью комплекта подъемного оборудования.

При возведении многоэтажных зданий (рис. 8.13) после устройства фундаментов и монтажа колонн первого яруса на земле бетонируют пакет плит перекрытий, количество которых равно числу этажей будущего здания. На колонны устанавливают систему подъемного оборудования (обычно грузоподъемность каждого подъемника 50 т), которым управляют с центрального пульта.

Рис. 8.13. Подъем и наращивание вертикальных конструкций многоэтажного здания: а - монтаж колонн первого яруса, бетонирование пакета плит перекрытий; б-г - этапы подъема плит покрытия и перекрытий; 1 - пакет плит перекрытий; 2 - колонны первого яруса; 3 -подъемное оборудование; 4 - пульт управления; 5 - ядро жесткости; 6 - колонны промежуточных ярусов; 7 - инвентарные монтажные колонны

Сквозь подъемники пропускают винтовые тяги, которые соединяют с плитами перекрытий. Поэтапный подъем конструкций начинают с плиты покрытия. По мере подъема плит перекрытий подъемники поднимают выше и колонны наращивают, устанавливая промежуточные ярусы высотой на два или три этажа. На последнем этапе (рис. 8.13 г) для выдвижения подъемников выше плиты покрытия и ее подъема на проектную отметку на верхний ярус колонн устанавливают инвентарные монтажные колонны - стальные секции, сечение которых равно сечению колонны, а высота составляет 1-1, 3 м. По окончании подъема инвентарные монтажные колонны демонтируют вместе с подъемниками.

Ствол жесткости возводят либо заранее (если бетонируют в скользящей опалубке) на всю высоту здания, либо одновременно с подъемом плит перекрытий с небольшим их опережением (если бетонируют в переставной опалубке).

Кессонные и ребристые плиты толщиной 450-500 мм применяют при пролетах между колоннами до 15 м, причем перекрытия таких типов изготавливают как с обычной, так и с предварительно напряженной арматурой Плиты перекрытий зданий, возводимых методом подъема, существенно отличаются от плит перекрытий обычных каркасных зданий. То обстоятельство, что плиты перекрытий изготавливают непосредственно на объекте строительства и поднимают без крана в проектное положение, позволяет делать их сплошными на весь этаж вместе с балконами и лоджиями. В зависимости от назначения и объемно-планировочного решения здания плиты перекрытия проектируют разной конструкции (рис. 8.14).

Рис. 8.14. Типы монолитных плит перекрытий: а - сплошная; б - с легкобетонными вкладышами; в - многопустотная; г - кессонная; д - ребристая; 1 - арматурный каркас; 2 -ребра тяжелого бетона; 3 - легкобетонные вкладыши; 4 - пустотообразователи

Плоские плиты из тяжелого бетона толщиной 120— 220 мм с каркасами из плоских арматурных сеток применяют обычно при пролетах между колоннами 6-7м. При увеличенных нагрузках изготавливают плиты перекрытий увеличенной толщины (до 280 мм), но облегченные за счет легкобетонных вкладышей. Арматурные каркасы в этом случае проходят в ребрах из тяжелого бетона, рас­полагающихся между легкобетонными вкладышами.

При пролетах до 9-10 м используют многопустотные плиты толщиной 250-350 мм, в которые вместе с арматурным каркасом устанавливают пустообразователи из пластмассовых или асбоцементных труб. Торцы труб за­крывают заглушками.

Схемы жилых зданий, возведенных методом подъема, приведены на рис. 8.15.

Рис. 8. 15. Схемы жилых зданий, возведенных методом подъема перекрытий.