Технології вбудованої системи із збірного каркасу
Цей спосіб базується на використанні збірних залізобетонних виробів заводського виготовлення. Застосовуються конструктивні схеми з повним чи неповним каркасом.
Повний вбудований каркасвикористовують при середньому ступені зносу зовнішніх стін та у разі надбудови будівлі кількома поверхами. Елементами вбудованої системи зі збірного каркаса є: збірні залізобетонні конструкції каркасу (фундаменти, колони висотою на 1-3 поверхи, ригелі, плити перекриття суцільного перерізу або багатопустотний настил, стіни жорсткості, сходові марші та майданчики,сантехкабіни,, секції сміттєпроводів, ліфтових шахт та ін.) заводського виробництва.
Вбудований каркас із збірних елементів може застосовуватися в однопрогонових, двопрогонових з внутрішньою несучою стіною, однопрогонових з внутрішніми поперечними стінами, а також у будинках секційного типу. Доцільно використовувати його в будинках, що мають у плані прямокутну форму. Повний вбудований каркас дозволяє виключити з роботи стіни, що захищають, перетворивши їх на самонесучі, що створює передумови виконання реконструктивних робіт не тільки з повним переплануванням, але і надбудовою декількох поверхів.
Використання повного каркаса суттєво знижує обсяг робіт з влаштування гнізд для спирання ригелів. У меншій мірі послаблюється здатність існуючих зовнішніх стін, а в результаті використання ригелів і багатопустотних плит перекриттів різної довжини, виготовлених за екструзійною технологією, забезпечує отримання приміщень необхідних розмірів з гнучким плануванням (рис. 9.10).
Мал. 9.10. Виробництво плит перекриття за екструзійною технологією а) - загальний вигляд екструдера; б) - номенклатура переднапруженого залізобетонного багатопустотного настилу
Використання довгих стендів (120-150 м) для екструзійної технології дозволяє виготовляти широку гаму збірних конструкцій каркасу (колони, попередньо напружені ригелі та багатопустотні плити перекриттів) без переналагодження бортоснащення. Висока якість збірних виробів досягається шляхом застосування бетоноукладачів спеціальної конструкції, оптимальних режимів вібраційного ущільнення бетонної суміші, теплової обробки та автоматизованих систем температурного контролю, що забезпечують однорідність фізико-механічних характеристик бетону.
На рис. 100наведена зразкова номенклатура збірних залізобетонних виробів, виготовлених заекструзійною технологією.
Рис.100. Зразкова номенклатура збірних виробів а) - колони; б) - багатопустотний настил; г) - багатопустотний настил, що виготовляється за екструзійною технологією, д)-ригелі
При повному збірному каркасі як збірні залізобетонні колони застосовують типові 1,2 і 3 ярусні колони перетином 300х300 або 400х400 мм, виконані з бетону класу В25-В40. Перетин колон приймають однаковою по всій висоті будівлі. Крок розташування колон узгоджується з кроком віконних отворів та приймається кратним ним.
Для встановлення колон застосовують фундаменти скляного типу у монолітному чи збірному виконанні. У тому випадку, коли при використанні конструктивно-технологічної схеми з повним каркасом потрібна надбудова будівлі, то для сприйняття додаткового навантаження на ґрунт необхідно здійснити влаштування фундаменту у вигляді монолітної залізобетонної плити товщиною 300-500 мм за заздалегідь підготовленою основою у вигляді ущільненої піщано-гравійної під завтовшки 100-150 мм. Після набору бетоном фундаментної плити проектної міцності на неї монтуютьсяпідколонники для колон збірного каркасу.
Для стикування колон по висоті застосовують сталеві зварні оголовники з центруючими прокладками, які забезпечують вивірку стійки у вертикальне положення та усувають можливість позацентрової передачі навантаження в стику.
Сталеві оголовники є сталевою обоймою, звареною зі стрижнями робочої арматури колони. При монтажі нижній оголовник верхньої колони центрують, встановлюють на верхній оголовник нижньої колони і з'єднують накладками на зварюванні, після чого замонолічують стик (рис.13.4, в). У цьому варіанті зусилля передаються з бетону на метал, потім із металу знову на бетон. Більш кращою є безпосередня передача зусиль з бетону на бетон, як це показано (рис.13.4, а, б). В цьому випадку бетонний торець колони посилюють додатковим армуванням.
Рис.13.4. Варіанти типових стиків колон
а) – плоский безметальний; б) - на епоксидних полімеррозчинах; в) – з металевими оголовниками;
д) - фрезерований на болтах
Для точності стикування в нижньому торці верхньої колони іноді влаштовують спеціальний штирьовий фіксатор, а стик склеюють на епоксидному полімері (рис.13.4, б). Можливе болтове з'єднання колон за висотою (рис.13.4, г). З цією метою у торцях колон встановлюють металеві листи, які фрезерують для забезпечення центрування колон. З двох протилежних сторін колон, що стикуються, влаштовують ніші, в які встановлюють спеціальні болти з різьбленням, а потім на болти нагвинчують гайки і стягують стик.
В даний час розроблені та використовують так звані «беззварні стики», які крім підвищення точності установки елементів сприяють підвищенню надійності та довговічності вбудованих систем внаслідок зниженнядодаткових напруг, пов'язаних із зварюванням стиків (рис.102).
102. Варіанти «беззварних» стикових з'єднань колон а) - штепсельний стик; б) - болтовий із центральним анкером; в) - гільзовий зварний стик із накладками
Найбільш кращим є штепсельний стик, так як він простий вимагає додаткових операцій після стикування колон. При використанні штепсельного стику кожна колона в торцях має чотири анкери та чотири отвори (рис 102 а). При цьому діаметр і глибина отворів дещо більше, ніж довжина та діаметр анкерів. Перед стикуванням колон на поверхню елементів, що стикуються, наноситься полімерний клей і після цього відбувається встановлення верхньої колони таким чином, щоб анкери верхньої колони увійшли в отвори нижньої, а анкери нижньої колони - в отвори верхньої. Далі здійснюється ін'єкція отворів за допомогою колоїдного цементно-піщаного розчину або полімерної мастики, яка забезпечує необхідну адгезію і рівноміцність елементів, що стикуються.
Стики колон розташовують на 60-80 см вище за рівень перекриття, щоб забезпечити зручність обробки місць стикування. Для з'єднання ригелів із колонами застосовують зазвичай «приховані консолі». Стики можуть бути безконсольними (рис.13.5).
Рис.10. Варіанти типових зварних з'єднань ригелів із колонами
а) - із прихованою консоллю; б) - безконсольний шпонковий стик; 1 – колона; 2 - ригель; 3 - прихована консоль; 4 – заставні деталі; 5 - стикові стрижні; 6 – вставні стрижні; 7 - ванна зварювання; 8 - шпонка
З'єднання колон з ригелями здійснюється зварюванням деталей (рис.13.5 а) або випусків арматури (рис.13.5 б) з подальшим їх замонолічуванням цементним розчином.
Як збірні плити диска перекриття використовують типові.багатопустотні плити товщиною 220 мм або плити безопалубного формування, виготовлені за екструзійною технологією.
Технологічна послідовність монтажу збірних елементів.При наявність у будівлі підвального приміщення, що реконструюється, спочатку здійснюється монтаж колон підвального поверху, для якого використовуються одноярусні колони, що встановлюються в склянки фундаментів. Потім здійснюють монтаж ригелів та плит перекриття із закладенням швів плит та стиків ригелів високоміцним розчином. Пристрій перекриття над підвальним поверхом забезпечує фронт робіт для зведення надземної частини будівлі, яка виконується у тій же технологічній послідовності, але з використанням 2- та 3-ярусних колон.
У тому випадку, коли потрібна надбудова будівлі, технологія монтажу вбудованої системи подібна до раніше розглянутого варіанту з тією різницею, що за рахунок збільшення навантаження від поверхів, що надбудовуються, необхідно передбачити фундамент у вигляді монолітної плити. Крім цього, виникають додаткові роботи, пов'язані з пристроєм стінового огородження для частини будівлі, що надбудовується.
На рис.9.4 наведено технологічну схему реконструкції 5-поверхового житлового будинку з надбудовою 3-х поверхів. При реконструкції житлового будинку прийнято технологічну схему вбудованого каркаса з широким кроком колон, рівним 9600 мм. У проекті використані збірні ригелі та багатопустотні плити, виготовлені за екструзійною технологією.
9.4. Технологічна схема реконструкції 5-поверхового житлового будинку з надбудовою 3 поверхів
а) – монтажний план; б) – поперечний розріз
Для підвальної частини будівлі прийнято одноповерхові колони, які встановлюються у склянки фундаментів. Для решти поверхів і частини будівлі, що надбудовується, використані2- та 3- ярусні збірні залізобетонні колони. У будівлі запроектовано фундамент у вигляді фундаментної плити. Зведення вбудованого каркаса здійснюється за захватками, розміри яких відповідають секціям житлової будівлі 22,4 м. На кожній секції використовується 12 колон, 4 ригелі, 4 стінки жорсткості і два типорозміри плит перекриттів завдовжки 9,6 і 3,2 м. Для монтажу вбудованого каркаса прийнято кран баштового типу КБ-160.2 вантажопідйомністю 5 т.
При використанні технології вбудованої системи зі збірного каркаса особливу увагу необхідно приділяти геометричній точності установки збірних елементів, оскільки відхилення параметрів від проектних значень може призвести до порушення вбудованого збирання каркаса.