СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ
METHOD FOR ERECTION OF SOLID-CAST FRAME BUILDINGS

Настоящее изобретение относится к строительству, а именно к изготовляемым непосредственно на строительной площадке бетонным конструкциям, и может быть использовано при возведении монолитных, в том числе каркасных зданий различного назначения.
Изобретение направлено на разработку технологии, позволяющей сократить сроки строительства монолитных зданий при снижении трудовых и материальных затрат при возведении строительных конструкций здания (колонн, балок, стен, перегородок и т.п.).
Задача снижения трудовых, временных и материальных затрат особенно актуальна при формировании несущих конструкций (в том числе колонн и балок для перекрытий). Необходимость обеспечения высокой точности установки несущих конструкций вдоль соответствующих осей каркаса здания обуславливает большие трудовые затраты, увеличивающие сроки возведения зданий. Применяемые для их формирования съемные опалубки устанавливают с использованием сложного оборудования, требующего длительного времени и высокой квалификации персонала на монтаж, демонтаж и перестановку оборудования (например, пат. России №2078884, кл. E04G 11/20, 1997 г.).
При формировании самонесущих конструкций здания (стен, перегородок) используются более простые по конструкции съемные и несъемные опалубки, установка которых осуществляется с меньшими трудовыми и временными затратами, чем установка опалубок для формирования несущих конструкций. Передвижные съемные опалубки имеют сравнительно простые конструкции, но требуют затрат на их установку. Для сокращения сроков возведения зданий за счет сокращения времени на установку опалубки в процессе формирования стен используют несъемные опалубки. Несъемные опалубки не требуют затрат на их демонтаж и в ряде случаев облегчают внутреннюю отделку помещений. Несъемные опалубки имеют различные конструкции и изготавливаются из различных материалов.
По пат. России №2198988, кл. E04G 11/02, 2003 г. известен способ возведения монолитных стен зданий с применением несъемной опалубки, которую выполняют из щитов из древесно-минеральных материалов и заполняют бетоном. Способ предусматривает фиксацию щитов с помощью монтажных хомутов и крепление их в проектном положении.
По пат. России №2119022, кл. Е04В 2/84, 1998 г. и по пат. заявке России №2001105710, кл. Е04В 2/84, 2003 г. известен способ возведения зданий с использованием несъемной пластмассовой опалубки из пенополистирола.
Общими недостатками вышеприведенных способов являются затраты на изготовление и установку опалубок и на изготовление приспособлений для их установки, а также существенные затраты на отделку внутренних поверхностей стен, изготовленных с помощью известных опалубок.
Прототипом способа возведения монолитного здания выбран способ, известный по пат. России №2175045, кл. Е04В 1/16, 2001 г. Способ предусматривает разметку местоположения колонн, наружных и внутренних стен и формирование строительных конструкций здания (колонн, стен, балок перекрытия, перегородок) непосредственно на строительной площадке с применением опалубок из асбестоцемента, которые заполняют поризованным мелкозернистым бетоном.
Недостаток этого способа связан с применением опалубки, изготовление и установка которой увеличивает трудовые затраты, сроки возведения здания, а также материальные затраты. Использование асбестоцемента требует применения специальных мер для обеспечения сцепления асбестоцемента с бетоном - выполнением пазов и ребер; при отделке стен, эксплуатируемых внутри помещений, необходима зачистка и затирка швов на месте стыка асбестовых листов, что также увеличивает затраты. Кроме того, выполнение монолитных несущих конструкций в замкнутой несъемной опалубке требует сложных методов контроля качества бетона, например проведения радиометрического контроля.
Технический результат, получаемый при реализации настоящего изобретения, связан с новой технологией возведения монолитных зданий. Эта технология позволяет использовать простые технические средства для изготовления несущих конструкций (колонны здания и балки перекрытий) и других строительных конструкций (стены, перегородки, подготовки под полы). Применение новой технологии обеспечивает качественное возведение здания в короткие сроки с наименьшими трудовыми и материальными затратами.
В соответствии с изобретением способ возведения монолитного здания, включающий разметку местоположения колонн, внутренних слоев наружных стен и внутренних стен и формирование строительных конструкций непосредственно на строительной площадке с применением бетона, характеризуется тем, что сначала формируют вдоль разметки внутренние слои наружных стен и внутренние стены и используют их в качестве несъемных элементов опалубок при формировании колонн, при этом между смежными стенами оставляют зазор, равный ширине поперечного сечения колонны, возводимой между этими стенами.
Целесообразно также использовать внутренние слои наружных стен и внутренние стены в качестве несъемных элементов опалубок при формировании балок перекрытия.
В основе способа лежит отказ от применения съемных и несъемных опалубок известных конструкций для формирования каркаса здания (колонн, балок перекрытий) и наложение функций элементов опалубок на наружные и внутренние стены. При формировании колонн стены выполняют функцию двух противоположно расположенных стенок опалубки, ориентированных вдоль вертикальных осей каркаса здания, при формировании балок для перекрытий стены выполняют функцию опорной части опалубки, ориентированной вдоль горизонтальных осей здания. Использование быстротвердеющего бетона с пластичными свойствами на основе композиционного вяжущего позволяет обеспечить высокое качество возводимых конструкций, в том числе и соосность несущих конструкций, которая в соответствии с изобретением зависит от качества изготовления стен.
Такой нетрадиционный подход для возведения несущих конструкций позволяет сократить сроки возведения зданий и снизить трудовые и материальные затраты за счет уменьшения затрат на изготовление и установку опалубки для формирования несущих конструкций.
Реализация способа возведения здания иллюстрируется чертежом, на котором представлена схема возведения здания.
Приведенные на чертеже обозначения: 1 - местоположение колонны, 2 и 3 - наружная и внутренняя стены соответственно, 4 и 5 - поперечные и продольные соответственно щиты опалубки, 6 - хомуты жесткости опалубки, 7 - вертикальные направляющие опорной конструкции, 8 - пустотообразователи, которыми снабжена опалубка, 9 и 10 - арматурные каркасы колонн и балок перекрытия, 11 - арматура перекрытия.
Щиты 4 и 5 опалубки установлены с возможностью перемещения вверх по направляющим 7, которые используют также в качестве опоры опалубки перекрытия.
Способ реализуют следующим образом.
Сначала проводят поэтажно разметку местоположения 1 колонн, наружных и внутренних стен 2 и 3. Затем приготавливают бетон для формирования внутреннего слоя наружной стены 2.
За 1.5-2 минуты бетонную смесь закачивают насосом в передвижную инвентарную съемную опалубку. На каждый ярус бетонирования затрачивается от 6 до 10 минут. В течение этого времени бетон приобретает распалубочную прочность. Щиты 4 и 5 опалубки либо переставляют вверх по направляющим 7, либо, если по высоте слой сформирован, передвигают на новую позицию и т.д. Воздушные полости во внутреннем слое наружной стены 2 обеспечиваются наличием в опалубке пустотообразователей 8.
3
Таким образом, с помощью инвентарной опалубки за короткий срок формируют из быстротвердеющего бетона внутренний слой наружной стены 2 прочностью 7 МПа и объемным весом 0,9-1,1 г/см.
Отдельные монолиты внутреннего слоя наружной стены 2 и монолиты внутренней стены 3 формируют таким образом, чтобы между ними оставалось пространство, равное по ширине поперечному сечению колонн 1. По высоте стены формируют так, чтобы горизонтальный верхний срез располагался на отметке нижней плоскости балки перекрытия и служил опорной конструкцией и одновременно днищем формы, в которой бетонируют балку перекрытия. В указанные пространства монтируют арматурные каркасы 9 колонн 1, а по верхнему уровню слоев монтируют арматурные каркасы 10 балок перекрытия и арматуру 11 перекрытия по опалубке перекрытия (не приведено).
После чего закрывают вертикальные пространства колонн 1 и горизонтальные плоскости балок инвентарными щитами (не приведены), которые выполняют функции съемных элементов передвижных опалубок. При этом торцы внутреннего слоя наружной стены и внутренней стены выполняют функции несъемных боковых элементов опалубки при формировании колонн, а верхние срезы стен выполняют функции днищ опалубок при формировании балок перекрытий. Полученные таким образом опалубки используют для бетонирования несущих элементов каркаса тяжелым высокопрочным бетоном, например, В-25(30).
Таким образом, получают готовый каркас здания и одновременно наружные стены 2 и внутренние стены 3 здания, не затрачивая трудовых и материальных средств на сложный монтаж опалубки колонн и главных балок перекрытия.
3
После изготовления указанных выше конструкций производят формирование из бетона внутренних межквартирных, межкомнатных перегородок и перегородок для санузлов, подготовок под полы. Для перегородок для санузлов используют водостойкий быстротвердеющий бетон с объемным весом 1-1,2 г/см, прочностью 5-7 МПа. Опалубка для возведения перегородок и способ заливки ее бетоном аналогичны используемым для формирования внутреннего слоя наружной стены 2.
Таким образом, новый способ позволяет сократить сроки возведения монолитных каркасных зданий за счет снижения трудовых затрат и использования высокопроизводительного оборудования. Кроме того, помимо снижения трудовых и временных затрат новый способ позволяет уменьшить и материальные затраты. Преимущества способа определяются новым подходом к формированию несущих конструкций здания.