Монолитные перекрытия, выполненные по балочной схеме

Введение

На сегодняшний день из существующих технологий возведения зданий и сооружений наиболее перспективным является монолитное строительство. Это — возведение конструктивных элементов из бетоносодержащей смеси с использованием специальных форм (опалубки) непосредственно на строительной площадке.

Создается абсолютно жесткий каркас с различными видами ограждающих конструкций. В нашей стране долгие годы предпочтение отдавалось сборному строительству. Хотя можно отметить, что в 30-е годы — время развития конструктивизма — имелся опыт монолитного строительства. Затем было время «кирпича», очень активно пропагандировалось панельное домостроение, и лишь последние 10 лет можно говорить о том, что монолитное строительство заняло свое достойное место. Технология монолитного строительства пришла к нам с Запада, где просчитывается экономическая обоснованность того или иного проекта; учитывается также не стоимость материалов, а стоимость работы и связанные с этим затраты. Если говорить конкретно о домостроении, то сборные конструкции здесь дороги, поэтому западные строительные фирмы их применяют редко, отдавая предпочтение возведению зданий из монолита. При такой технологии становится дешевле рабочая сила, трудозатраты осуществляются один раз.

Во многом прогрессивным стало внедрение монолитных перекрытий, выполненных по балочной схеме.

1 Описание технологии изготовления монолитных перекрытий, выполненных по балочной схеме

Описываемая технология позволяет выполнять несгораемые железобетонные перекрытия. Устройство монолитных или сборно-монолитных перекрытий обычно дешевле перекрытий из сборных плит и позволяет обойтись без монтажных кранов.

Для устройства сборно-монолитных перекрытий заранее изготавливают элементы перекрытия (например, для жилого дома средней площади размерами 49х24х15 см с двумя пустотами 16х16 см). Эти элементы укладывают в проектное положение на установленную на нужной отметке опалубку с зазорами между торцами (например, 11 см).

В эти зазоры устанавливают необходимую по расчету арматуру в виде сварных каркасов и производят бетонирование, получая монолитные железобетонные балки с шагом 60 см. При этом сборные элементы перекрытий выполняют роль боковой опалубки балок и настила между балками.

2 Опыт применения монолитных перекрытий, выполненных по балочной схеме

2.1 Усиление фундаментов реконструируемых объектов

Вообще, при реконструкции зданий и сооружений, для усиления их основания и фундаментов (стабилизации деформаций оснований и кренов), устройства фундаментов под встроенные сооружения и технологическое оборудование в стесненных условиях внутриэксплуатируемых или возведенных зданиях и сооружениях или при необходимости устройства новых фундаментов вблизи существующих, когда отрывка котлованов или забивка свай может привести к недопустимым деформациям существующих конструкций, специалисты применяют в своих решениях следующие технологические схемы:

· Устройство буроинъекционных сваи;

· Бетонные сваи в металлических трубах, погружаемые пневмопробойниками;

· Метод статического задавливания свай;

· Укрепление и увеличение опорной площади фундаментов;

· Устройство под зданием фундаментной плиты;

· Закрепление грунтов основания.

Выбор той или иной технологической схемы зависит от типа существующего фундамента, его состояния, инженерно-геологических условий, конструкцией здания, действующих на фундамент нагрузок и т.д.

Рассмотрим примеры применения балочной схемы усиления фундамента, разработанными специалистами Московского государственного строительного университета (МГСУ):

Объект № 2 - Глинищевский пер., д. 5/7 (Дом Актеров). Необходимость усиления фундаментов этого здания вызвана строительством нового объекта в непосредственной близости от существующего строения.

Вследствие активизации процесса суффозии грунтов основания. спровоцированного новым строительством, произошли деформации секции здания Дома Актера. Было принято решение усилить существующие фундаментные деформации здания. Обследование фундаментов, проектирование усиления и научное сопровождение проекта осуществлялось комплексной лабораторией ИИОС кафедры МГрОиФ МГСУ. Из-за аварийного состояния секций, невозможности производить работы снаружи здания, развивающейся суффозии, высокого уровня грунтовых вод и наличия насыпных грунтов другие методы усиления оказались нецелесообразными.

Была применена балочная схема усиления. Внутри секции здания без отселения жильцов была выполнена система железобетонных балок, которые вводились внутрь, стен. По периметру секций был выполнен железобетонный ростверк с отверстиями пол трубобетонные сваи. Затем были выполнены работы по вдавливанию свай d 152 мм общей длиной 10 м с расчетной нагрузкой 300 кН.

Последующая эксплуатация объектов показала надежность и эффективность данной технологии.

Объект №3 - Волконский пер., д. 3. Деформации стен и других элементов дома произошли в результате суффозии грунтов основания, вызванной водами техногенного характера. При этом существующие бутобетонные фундаменты дома находились на различных отметках заглубления. Принятая балочная схема усиления с устройством монолитных железобетонных ростверков, заведенных в стены здания и последующим статическим задавливанием свай 0 133 мм и длиной 8.0 м с расчетной нагрузкой 250 кН позволило приостановить деформации. Работы, также как и на объекте -№ 2 производились из подвальной части дома без отселения жильцов. При этом были полностью исключены дискомфорт и обычно сопровождающие строительные работы шумы от оборудования.

Объект № 4 - усиление фундаментов здания производственных мастерских ГАБ'1 России по Петровскому пер., д.6. Первоначальное техническое решение предусматривало выполнение усиления фундаментов здания методом устройства буроинъекционных свай, с перекрытия 1-го этажа, применение статического задавливания свай и подведение под стены монолитных железобетонных балок ростверков позволило осуществить выполнение строительных работ по усилению из подвального помещения здания без остановки производства.

Здесь также, как и на предыдущих объектах для усиления существующих фундаментов здания, необходимых при увеличении нагрузки, в результате реконструкции и наличия слабых обводненных грунтов основания была принята схема устройства монолитных железобетонных ростверков на свайном основании с использованием трубобетонных свай длиной 8,0м диаметром 133 мм, погружаемых методом статического надавливания.

Увеличение опорной площади, усиление фундаментов. Этот метод специалисты МГСУ применяют при недостаточной несущей способности грунтов основания, а также, когда в результате неравномерных осадок появляются трещины в здании и фундаменте. При этом дополнительные части фундамента (банкеты) могут устраиваться односторонними (при внецентренном расположении нагрузки) и двусторонними (при центральной нагрузке), например, Дом Чехова на Малой Дмитровке, коттеджи и Московской области и др.

Фундаменты под столбы и колонны чаще всего усиливают по всему периметру его подошвы.

Банкеты и существующие фундаменты требуют жесткого соединения. Для этого их примыкание производится с помощью штраб, либо специальных стальных или железобетонных разгружающих балок, принимаемых по расчету.

Основные приемы работ по расширению фундаментов сводятся к следующему. В зависимости от гидрогеологических условий и материала усиливаемого фундамента последний разбивают на отдельные участки длиной 1.5-2.0 м. На участках усиления фундаментов разрабатывают траншею шириной 1,5-2,0 м на глубину его подошвы. Металлические и железобетонные разгружающие балки закрепляются в отверстиях и штрабах старого фундамента, обеспечивая таким образом совместную работу старых фундаментов и банкет. Этим способом достигается развитие опорной площади, т.е. снижение давления на основание, а следовательно уменьшение осадок здания. Сцепление бетона с бутовой (старой кладкой) фундаментов обуславливается нервной боковой поверхностью кладки, очищенной от грунта, промытой и продутой сжатым воздухом.