Перечень преимуществ сборно-монолитного каркасного здания по отношению к кирпичному

Если сравнить два здания, одно из которых выстроено по традиционной технологии кирпичной кладки, а другое - с использованием сборно-монолитного каркаса, (при прочих равных условиях: этажность, контур и площадь в плане и т.п.), то очевидными станут следующие преимущества технологии сборно-монолитного каркасного домостроения.

1. С использованием сборно-монолитного каркаса увеличивается общая полезная площадь дома за счет уменьшения толщины стены на 12,8÷16,3%.

2. Благодаря каркасной технологии расширяются возможности использования подвальных и цокольных площадей. Например для размещения подземной автостоянки под зданием с незначительными дополнительными затратами, так как не требуется устройство мощных колонн и рандбалок под несущие поперечные кирпичные стены.

3. При использовании сборно-монолитного каркаса исключаются потери площади на температурно-деформационных швах здания.

4. Относительная стоимость строительства несущих конструкций каркасного здания снижается до 39% с учетом возврата затрат от увеличения площади.

5. Сборно-монолитный каркас предоставляет возможность использования в ограждающих конструкциях не конструкционных материалов с низкими показателями прочности, но высокими теплоизоляционными характеристиками.

6. Для каркасного здания происходит уменьшение веса несущих конструкций до 40%.

7. В связи с общим облегчением каркасного дома снижается нагрузка на фундаментное основание, что также уменьшает стоимость строительства.

8. Сборно-монолитный каркас открывает уникальную возможность свободной перепланировки помещений в любой период: проектирования, строительства и эксплуатации каркасного здания

ПРИЛОЖЕНИЯ

Статистический и динамический расчет каркаса здания (пример)

Расчет пространственной системы сборно-монолитный каркас
выполняется программой по расчету «Программный комплекс для
расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость
и колебания» ProFet 7.20 Stark ES 3.00 (фирмы «Еврософт» г.Москва)
или аналогичной по расчетным возможностям. По результатам расчета
подбираются сборные железобетонные изделия по имеющейся
номенклатуре или разрабатываются рабочие чертежи недостающих
изделий по имеющимся параметрам.
Порядок расчета каркаса здания приведем на примере жилого
дома переменной этажности, построенного в 2004 году по улице
Юбилейной в г.Подольск Московской области.

1. Пояснение к расчету
Статический и динамический расчет каркаса здания и его конструктивных элементов был выполнен методом конечных элементов на программном комплексе STARK_ES 2.20 (сертификат соответствия РОСС RU.СП.11.Н00090), предназначенного для расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость и колебания по 1-ой, и 2-ой группам предельных состояний.
Расчетная модель была собрана путем интерактивного ввода параметров несущих конструкций. Пространственная система - оболочка (сборно-монолитная плита перекрытия) с подбалками (ригели) на 3D-стержнях (колоннах) с диафрагмами жесткости. В расчетной модели отражены геометрические характеристики и материалы элементов каркаса (ригели, колонны, диафрагмы жесткости, плита перекрытия), условия сопряжения отдельных элементов друг с другом, нагрузки и т.д.
3. Сбор нагрузок

Расчетные нагрузки на перекрытие от конструкций пола, покрытия, внутренних и наружных стен приняты:

от пола жилой комнаты, кухни,
прихожей и внутриквартирного
коридора первого этажа 236,2 кг/м2

от пола санузла первого этажа 204,7 кг/м2

от пола тамбуров первого этажа 265,2 кг/м2

от пола жилой комнаты, кухни,
прихожей и внутриквартирного
коридора типового этажа 121,8 кг/м2

от пола санузла типового этажа 48,7 кг/м2

от пола тамбуров типового этажа 1092 кг/м2

от пола лоджий 70,2 кг/м2

от пола чердака 172,08 кг/м2

от покрытия 318,74 кг/м2

от внешней стены 1513,2 кг/м2

от стены лестничной клетки, межквартирной 1672,7 кг/м2

от межкомнатной стены 538,5 кг/м2

от ограждения лоджий 340,6 кг/м2

Временная расчетная нагрузка принималась согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»:

для лоджий 360 кг/м2
для жилых помещений 195 кг/м2

для лестничных площадок и
коридоров 360 кг/м2

для чердака 100 кг/м2

Ветровые нагрузки принимались согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»:

нормативное значение ветрового давления 0,23 кПа

коэффициент надежности по нагрузке 1,4

аэродинамический коэффициент
активной составляющей
ветрового давления 0,8

аэродинамический коэффициент
пассивной составляющей
ветрового давления 0,6

Снеговые нагрузки принимались согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»:

нормативное значение
ветрового давления 0,1 кПа

коэффициент надежности
по нагрузке 1,4

расчетное значение веса
снегового покрова 140 кг/м2

4. Результаты расчета

На основании анализа расчета всего каркаса и его конструктивных элементов были приняты следующие решения:
1. Фундаменты - монолитная плита под все здание толщиной 1,2 м из бетона класса В15 ГОСТ 26633-91 по бетонной подготовке из бетона класса В35 толщиной 100 мм.
Армирование плиты - отдельные стержни диам. 16-25 мм А-III ГОСТ 5781-82 (по расчету).
Поперечное армирование - плоские каркасы с рабочей арматурой диам. 10мм А-III ГОСТ 5781-82.

2. Колонны каркаса составные квадратного сечения из бетона класса В30 ГОСТ 26633-91.
Для, 14-16 этажных секций предусмотрено деление колонн на 5 ярусов: нижний ярус сечением 400х400, два средних сечением 300х300, два верхних сечением 250х250 мм.
Для 12 этажных секций предусмотрено деление колонн на 4 яруса: два нижних сечением 300х300, два верхних сечением 250х250 мм.
Армирование колонн продольными стержнями диам. 12-36 мм А-III ГОСТ 5781-82 согласно конструктивного расчета и плоскими каркасами из стержней диам. 8-10 мм А-III ГОСТ 5781-82.

3. Ригели сечением 250х200 мм (сборная часть) из бетона класса В30 ГОСТ 26633-91.
Рабочая арматура - напрягаемые канаты диам. 12 мм К-7 ГОСт 13840-68. Подбор армирования ригелей произведен по теоретической площади арматуры класса A-III полученной расчетом, затем переведенной в площадь канатов К-7 с коэффициентом 3,4, полученным отношением расчетных сопротивлений растяжению стержневой и проволочной арматуры для предельных состояний первой группы с учетом коэффициента надежности по арматуре (согласно СНиП 2.03.01-84, с изм.).
Узловое (верхнее и нижнее) и верхнее пролетное армирование ригелей принято из отдельных стержней диам. 12-28 мм А-III ГОСТ 5781-82 количеством 2-3 шт. (по расчету).
Назначение пролетного (нижнего и верхнего), опорного (нижнего и верхнего) армирования ригелей производилось с учетом унификации по пролетам.

4. Надопорное армирование ригелей принято из сварных сеток с рабочей арматурой диам. 8 мм А-III ГОСТ 5781-82 шаг 100 мм.

5. Диафрагмы жесткости толщиной 160 мм из бетона класса В30 ГОСТ 26633-91 с армированием диам. 8-28 мм А-III ГОСТ 5781-82 (по расчету).