Жб каркас: преимущества, виды и технология строительства

Железобетонный каркас: сборный, монолитный

Для быстрого сооружения объектов в строительной технологии применяется железобетонный каркас. Этот способ позволяет сэкономить рабочее время и финансы при возведении промышленных и жилых многоэтажных зданий. Каркасный дом можно построить и на приусадебном участке. Метод прост и унифицирован, его надежность проверена десятилетиями практического использования.

Содержание

1. Типы конструкций
2. Сборно-монолитные сооружения
3. Монолитный каркас
4. Сборный
5. Сферы применения
6. Плюсы и минусы
7. Строительство по технологии

Типы конструкций

Сборно-монолитные сооружения

Технологическая схема предполагает использование жестких металлических колонн, забетонированных в фундаменты построек. Эти конструкции обеспечивают несущие способности дома. Покрывает здание крыша из железобетона. Строительство сборно-монолитных построек имеет преимущества:

• Универсальность. Воплощается в реальность много архитектурных замыслов.
• Высокая жесткость и устойчивость. Каркасные строения прочные из-за перекрытий из 2-х монолитных элементов, связанных между собой колоннами.
• Много свободного пространства. Высота этажа составляет до 300 см, есть возможность выполнить перепланировку помещения.
• Постепенное увеличение прочности. Железобетон по прошествии времени становится более прочным и долговечным.
• Пожаробезопасность. Материал не подвержен воздействию огня.

Сборно-монолитные дома строятся на протяжении всего года. Заполнение опалубки в зимний период выполняют подогретым бетоном.

Технология имеет минусы. Колонны из железобетона создают «мостик холода», преодолеть влияние которого можно с помощью теплоизоляционных мероприятий, что увеличит расходы на приобретение отделочных материалов и оплату за их монтаж. Чтобы построить объект монолитного типа с армированным каркасом, нужно использовать большое количество металлических стоек и сложную опалубку. Самостоятельное сооружение частной усадьбы по такой технологии затруднительно.

Монолитный каркас

Эти конструкции изготовляются прямо на месте строительства заполнением собранной опалубки бетонным раствором необходимой марки. Здания, построенные по этой технологии, прочные, устойчивы к механическим нагрузкам и выдерживают любую этажность. Используя опалубки разных конфигураций, можно предать конструкциям разные формы, делать колонны с сечением разной мощности. Каркас из железобетона монолитного вида перераспределяет нагрузки элементам сооружения, что позволяет экономно использовать стройматериалы. Чтобы защитить помещения от холода, при строительстве используют теплоизоляционные материалы.

Сборный

Использование каркаса из сборных элементов позволяет применять для строительства небольшое количество стройматериалов, в отличие от монолитного способа. Здания собираются по принципу конструктора, при этом работы можно выполнять при минусовой температуре окружающей среды. Сборный железобетонный каркас обладает невысокой несущей способностью, поэтому в нем используются жесткие узловые соединения.

Конструкция имеет отрицательные особенности:

• Рамный каркас не оказывает сопротивление перемещению конструкции по горизонтали. Поэтому вертикальные элементы должны стабилизировать устойчивость сооружения.
• Унифицированность бетонных деталей. Это ограничивает выбор конфигурации строящегося объекта.

Технология этого вида строительства предусматривает 3 основных составляющих каркаса — ригель, колонна, основа лестничного проема. Бетонные детали изготовляются на специализированном предприятии, транспортируются на строительную площадку, где собираются. Конструкционные элементы изначально унифицируются, а формы соответствуют требования завода-изготовителя. Для монтажа в единое целое и закрепления стенных конструкций, кровли и прочих деталей используются металлические закладные приспособления.

Чтобы конструкции транспортировать и перемещать в процессе их изготовления монтируются петли для подъема из арматурных прутов марки А-1 или устраиваются вспомогательные отверстия.

Сферы применения

Метод строительства с использованием бетонных каркасных конструкций применяется в многих отраслях:

• Возведение много- и одноэтажных промышленных зданий.
• Возведение административных объектов.
• Строительство МЖК (многоквартирных жилых комплексов) и сооружений социально-бытовой сферы.
• Монтаж индивидуальных усадьб.

Плюсы и минусы

Каркас из железобетона имеет позитивные и негативные свойства:

Строительство по технологии

Сооружения с сборным каркасом возводят на заранее подготовленный железобетонный фундамент, в котором монтируются колонны. Фундаментные балки готовят из бетонного раствора марки от М200 до М400, на них будут упираться стенные элементы. Стыки между конструкциями заливают смесью М100. Когда основа строения готова, выполняют гидроизоляцию. Далее приступают к выгонке стен из штучных материалов — кирпичей, блоков.

Сборно-монолитный способ предполагает монтаж колонн в отверстия, выполненные в железобетонной плите. Далее производится сборка элементов конструкции, которые соединяются между собой свариванием арматурных прутов. После этого выполняется заливка пустот бетоном. При монолитном методе изготовляется опалубка, которая заполняется бетонной смесью при помощи специального оборудования — бетононасоса.

Железобетонный каркас: особенности конструкций многоэтажных зданий

Технология строительства железобетонных каркасных домов редко применяется для малоэтажных объектов. Наибольшую эффективность она доказала при проектировании и строительстве высотных зданий. В тоже время железобетонный каркас частного дома небольшой этажности станет причиной резкого удорожания конструкции.

На фото – ж/б каркас многоэтажного здания

Каркас из железобетона обладает рядом весомых преимуществ:

1. Длительность эксплуатации и отличные несущие характеристики, что можно считать одним из главных плюсов.
2. Увеличенная длина пролетов по сравнению со сборными конструкциями – до 6 м. Это еще один аргумент в непрактичности применения ж/б в строительстве зданий малой этажности.

Совет: если вам необходимо в материале сделать различные проходы для коммуникаций, используйте алмазное бурение отверстий в бетоне.

Бурение отверстий в бетонных конструкциях

Состав железобетона

Он заслужил звание главного конструктивного материала современности благодаря оптимальному сочетанию компонентов – арматуры и бетона усиленной прочности:

1. Согласно ГОСТ 7473-94, бетоном называют искусственный материал каменистой формы. Его производство заключается в правильном подборе комбинации вяжущих компонентов, воды и различных добавок, повышающих его прочность и свойства бетона. Далее происходит отвердевание бетонной смеси и рождение самого материала.
2. Основой для производства стальной арматуры в соответствии с ГОСТ 10884-81 является низколегированная сталь. Ее получают горячекатаным методом, придавая ей рифленость, чтобы улучшить соприкосновение с бетоном.

Сочетание этих двух компонентов неслучайно, они хорошо дополняют друг друга. Сцепляясь с бетоном, арматура препятствует его крошению и ломке при изгибе или растяжении конструкций.

Вышеназванные качества, а также стойкость железобетона к нагрузкам, которым подвергается здание, позволяют применять материал на всех этапах строительства – от фундаментов до крыши.

Совет: для демонтажа ЖБИ лучше всего зарекомендовала себя резка железобетона алмазными кругами.

Демонтаж ж/б перекрытий

Разновидности железобетонных каркасов

В строительной индустрии выделяют два вида:

1. Сборные, которые производятся из отдельных элементов на заводе.
   Они состоят из:

• ригелей;
• колонн;
• основ лестничных проемов.

Готовые элементы доставляют на стройплощадку для последующего монтажа.Недостаток очевиден –ограничение выбора форм из-за установленных предприятием стандартов деталей.

2. Монолитные, они возводятся на месте строительства с применением готовой бетонной смеси определенной марки. Их изготавливают и отливают по индивидуальному проекту, с упором на выбранные формы.
   Этот вид каркаса чрезвычайно популярен среди застройщиков по ряду своих достоинств:

• нет ограничений по конфигурации и расположению элементов здания;
• способны принимать любые, даже самые невероятные архитектурные формы;
• выдерживать любую этажность и нагрузку.

Для производства монолитного железобетонного каркаса вместе с перекрытиями применяется съемная опалубка. Инструкция предполагает ее установку перед началом работ, поле чего происходит ее заливка бетоном.

Железобетонный монолитный каркас здания на стройплощадке

Материал наружных стен не имеет для каркаса никакого значения, они могут быть:

• кирпичными;
• навесными;
• пенобетонные.

Здания на основе монолита прекрасно вписываются в архитектуру и ландшафтные особенности местности.

Совет: благодаря гибкости конструкций владельцы квартир могут себе позволить необычные решения планировки.

Температура окружающей среды оказывает влияние на усилия, возникающие в конструкциях. Чтобы ограничить это воздействие, здание разрезают на отсеки, при этом длина температурного блока железобетонного каркаса и другие его размеры зависят от материала каркаса, климатических условий региона строительства и теплового режима сооружения. Обычно параметры определяются расчетом.

Температурный блок

Положительные стороны монолитного каркаса

1. Данный вариант предполагает распределение нагрузок между составляющими каркаса с целью экономии расходных материалов при возведении объектов. За это отвечают жесткие детали, которые перераспределяют нагрузки от колонн в пользу балок и перекрытий.
2. Любое нетрадиционное сечение колонн – основных несущих элементов здания, естественно смотрится в планировке здания.
3. При создании ограждающих барьеров и стен своими руками предпочтение отдается материалам с высокими показателями теплоизоляции. На сегодня таким являются однослойные блоки из ячеистого бетона. (См. также статью Уплотнение бетона: особенности.)

Как возводятся железобетонные каркасные дома

Незначительная деформация ж/б каркаса происходит ввиду провала под несущей колонной. Он возникает из-за взаимодействия монолитного каркаса с плитой фундамента. Провал предусматривается проектом с целью сократить расходы материалов при возведении здания.

Но, больше всего цельный ж/б каркас ценят за стойкость к технологическим катастрофам. Жесткая основа выдержит мощный взрыв, повлекший разрушение наружных стен.

Многоэтажное жилье на его основе предлагается во всех ценовых категориях – от бюджетной до люксовой. Практика доказала, что потребительские свойства многоэтажного здания подобного типа намного выше по сравнению с панельным и кирпичным вариантом.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Несмотря на высокие технологические показатели и качества безопасности, строители находятся в постоянном поиске улучшения свойств монолитных каркасов, эффективность их использования и сокращении расходов материалов.Одним из таких способов является повышение марки используемого бетона. За счет этого снижается расход дорогостоящей стальной арматуры и происходит сокращение сметы строительства.

Наибольшая эффективность достигается при армировании бетона на 3% и более.

Монолитный каркас оптимизируется по:

• сечению элементов из ж/б;
• марке;
• степени армирования используемого бетона.

Еще один способ, также применяемый в монолитно-каркасном строительстве, — углубление коробки здания в грунт на глубину до двух этажей. Подземная и цокольная части, включая наружные стены, выполняются в монолитном варианте.

Строительство монолитно-каркасного частного дома

К сожалению, цена строительства малоэтажного дома для семьи по этой технологии пока что остается недоступной большинству граждан. Значительные статьи расходов – дорогостоящие системы опалубки и аренда техники для доставки бетонной смеси и производства бетона.

Вывод

Из статьи стало понятным, что каркасное строительство характеризуют два типа — сборный железобетонный каркас и монолитный. Отличаются они между собой способом установки на стройплощадке – первый изготавливается на заводе и собирается на объекте, второй – непосредственно на участке работ.

Использование ж/б каркаса дает возможность создавать надежные здания свободной планировки. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

Добавить в избранное Версия для печати

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

Строительство бетонных рам | Бетонные каркасные конструкции

Бетонные каркасные конструкции являются очень распространенным или, возможно, самым распространенным типом современного здания во всем мире. Как следует из названия, этот тип здания состоит из каркаса или каркаса из бетона. Горизонтальные элементы этой рамы называются

Разработка точного «рецепта» или пропорций каждого ингредиента сама по себе является наукой. Он называется , конструкция бетонной смеси . Хороший разработчик смеси начнет с желаемых свойств смеси, затем примет во внимание множество факторов и разработает подробный дизайн смеси. Инженер-строитель часто заказывает другой тип смеси для другой цели. Например, если он заливает тонкую бетонную стену в труднодоступном месте, то попросит смесь более текучий  чем жесткий. Это позволит жидкому бетону самотеком затекать в каждый угол опалубки. Однако для большинства строительных работ используется стандартная смесь.

Типичными примерами стандартных смесей являются бетоны М20, М30, М40, где число указывает на прочность бетона в н/мм2 или ньютонах на квадратный миллиметр. Поэтому бетон М30 будет иметь прочность на сжатие 30 н/мм2. Стандартный микс также может указывать максимальный размер агрегата

Таким образом, конструкция на самом деле представляет собой соединенный каркас элементов, каждый из которых прочно соединен друг с другом. На инженерном языке эти соединения называются моментными соединениями , что означает, что два элемента прочно соединены друг с другом. Существуют и другие виды соединений, в том числе шарнирные соединения , которые применяются в стальных конструкциях, но железобетонные каркасные конструкции в 99,9% случаев имеют моментные соединения. Этот каркас становится очень прочным и должен выдерживать различные нагрузки, действующие на здание в течение его срока службы.

Эти нагрузки включают:

• Постоянные нагрузки: направленная вниз сила на здание, исходящая от веса самого здания, включая конструктивные элементы, стены, фасады и т.п.
• Текущие нагрузки: сила, действующая вниз на здание из-за ожидаемого веса жильцов и их имущества, включая мебель, книги и т. д. Обычно эти нагрузки указаны в строительных нормах и правилах, и инженеры-строители должны проектировать здания, чтобы выдерживать эти или более высокие нагрузки. Эти нагрузки будут варьироваться в зависимости от использования помещения, например, будь то жилое, офисное, промышленное и т. д. Стандарты обычно требуют, чтобы временные нагрузки для жилых помещений составляли минимум около 200 кг/м2, для офисов — 250 кг/м2, а для промышленных — 1000 кг/м2, что соответствует 1 т/м2. Эти динамические нагрузки иногда называют приложенные нагрузки .
• Динамические нагрузки: они обычно возникают на мостах и ​​аналогичной инфраструктуре и представляют собой нагрузки, создаваемые движением, включая тормозные и ускоряющие нагрузки.
• Ветровая нагрузка: Это очень важный фактор проектирования, особенно для высоких зданий или зданий с большой площадью поверхности. Здания спроектированы так, чтобы выдерживать не повседневные ветровые условия, а экстремальные условия, которые могут возникать примерно раз в 100 лет. Их называют расчетные скорости ветра и указаны в строительных нормах. Обычно требуется, чтобы здание выдерживало силу ветра 150 кг/м2, что может быть очень значительной силой, если умножить ее на площадь поверхности здания.
• Землетрясение Нагрузки: При землетрясении земля энергично сотрясает здание как по горизонтали, так и по вертикали, подобно тому, как брыкающаяся лошадь сотрясает всадника в родео. Это может привести к разрушению здания. Чем тяжелее здание, тем больше сила, действующая на него. Важно отметить, что и ветер, и землетрясение вызывают горизонтальные силы  , действующие на здание, в отличие от сил гравитации, которым оно обычно сопротивляется и которые имеют вертикальное направление.

Бетонный каркас опирается на фундаменты, которые передают усилия от здания и от здания на землю.

Некоторые другие важные компоненты бетонных каркасных конструкций:

Стены сдвига  являются важными структурными элементами в высотных зданиях. Стены сдвига — это, по сути, очень большие колонны — их толщина может составлять 400 мм, а длина — 3 м, что делает их похожими на стены, а не на колонны. Их функция в здании состоит в том, чтобы помогать заботиться о горизонтальные нагрузки  на здания, такие как ветровая и сейсмическая нагрузки. В норме здания подвержены вертикальным нагрузкам – гравитации. Несущие стены также несут вертикальные нагрузки. Важно понимать, что они работают только на горизонтальные нагрузки в одном направлении — оси длинного размера стены. Обычно они не требуются в малоэтажных строениях.

Шахты лифтов  – это вертикальные коробки, в которых лифты перемещаются вверх и вниз. Обычно каждый лифт заключен в собственную бетонную коробку. Эти валы также являются очень хорошими конструктивными элементами, помогающими противостоять горизонтальным нагрузкам, а также несущим вертикальные нагрузки.

Стены в зданиях с бетонным каркасом

Конструкции с бетонным каркасом прочны и экономичны. Поэтому с ними можно использовать практически любые стеновые материалы. Более тяжелые варианты включают кладку стен из кирпича, бетонных блоков или камня. Более легкие варианты включают перегородки из гипсокартона из легкой стали или деревянных стоек, покрытых профнастилом. Первые используются, когда требуются прочные, надежные и звуконепроницаемые корпуса, а вторые — когда нужны быстрые, гибкие легкие перегородки.

Когда используются кирпичные или бетонные блоки, обычно всю поверхность — кирпичную и бетонную — штукатурят цементной штукатуркой, чтобы получить прочную долговечную отделку.

облицовка конструкций с бетонным каркасом

Здания с бетонным каркасом могут быть облицованы любым облицовочным материалом. Обычными облицовочными материалами являются стекло, алюминиевые панели, каменные листы и керамические фасады. Так как эти конструкции могут быть рассчитаны на большую нагрузку, их можно было даже облицевать сплошной кладкой стен из кирпича или камня.

Бетонный каркас — Проектирование зданий

Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимальное удобство на нашем веб-сайте. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.

Редактировать эту статью

Последняя редакция 03 Сен 2020

См. вся история

Бетонный каркас представляет собой общую форму конструкции, состоящую из сети колонн и соединительных балок, образующих структурный «скелет» здания. Эта сетка из балок и колонн обычно строится на бетонном фундаменте и используется для поддержки полов здания, крыши, стен, облицовки и так далее.

Балки — горизонтальные несущие элементы рамы. Они классифицируются как:

• Главные балки: передача нагрузок от пола и второстепенных балок на колонны; или же
• Второстепенные балки: передача нагрузок от пола на главные балки.

Колонны представляют собой вертикальные элементы каркаса и являются основным несущим элементом здания. Они передают нагрузки от балки на фундамент.

Материалы, которые можно использовать в качестве стен для конструкций с бетонным каркасом , многочисленны, включая тяжелые варианты кладки (например, кирпич, блоки, камень) и легкие варианты (например, гипсокартон, древесина). Точно так же для облицовки 9 можно использовать любой вид облицовочных материалов.0052 бетонный каркас конструкции.

Поскольку бетон имеет небольшую прочность на растяжение, его обычно необходимо армировать. Арматура, также известная как арматурная сталь (или арматурная сталь), представляет собой стальной стержень или сетку из стальной проволоки, используемую для укрепления и удерживания бетона в напряжении. Для улучшения качества сцепления с бетоном поверхность арматуры часто узорчатая. Для получения дополнительной информации см.: Арматура.

Бетонные рамы могут быть сборными (изготовлены за пределами площадки) или отлиты на месте.

Каркасы из сборного железобетона обычно используются для одноэтажных и малоэтажных конструкций. Бетонные элементы доставляются на площадку, где их затем поднимает кран и устанавливает на место для возведения каркаса:

Дополнительные сведения см. в разделе Сборные соединения.

Предварительно напряженный бетон представляет собой конструкционный материал, который позволяет прикладывать к элементам заданные инженерные напряжения для противодействия напряжениям, возникающим при воздействии на них нагрузки. Он сочетает в себе высокую прочность на сжатие бетона с высокой прочностью на растяжение стали.

Для получения дополнительной информации см. Предварительно напряженный бетон.

Бетонные элементы могут формироваться на месте с использованием опалубки. Это временная форма, в которую заливается бетон. Традиционная опалубка изготавливается из дерева, но ее также можно изготовить из стали, пластика, армированного стекловолокном, и других материалов. Опалубка является, пожалуй, самым популярным типом опалубки и обычно изготавливается на месте с использованием древесины и фанеры.

Для получения дополнительной информации см.: Опалубка

Скользящая опалубка — это метод строительства, при котором бетон заливается в верхнюю часть непрерывно движущейся опалубки. По мере заливки бетона опалубка поднимается вертикально со скоростью, которая позволяет бетону затвердеть до того, как он освободится от опалубки в нижней части. Скользящая опалубка наиболее экономична для конструкций высотой более 7 этажей, таких как мосты и башни, как это самый быстрый метод строительства вертикальных железобетонных конструкций, но его также можно использовать для горизонтальных конструкций, таких как проезжие части.