Каркасное строительство зданий

Каркасное строительство - один из передовых методов быстрого возведения зданий любого назначения, занимаемой площади и этажности. Существует несколько технологий постройки каркасников, основные из которых - применение сборных, заливных железобетонных конструкций, каркаса из металлопрофиля или деревянных балок. В промышленном и гражданском строительстве для возведения каркасных конструкций используются железобетон и металл, а древесина применяется в основном в индивидуальном домостроении.

Технологией строительства гражданских и промышленных зданий, требующей мощного материально-технического обеспечения, грамотного проектирования ведущими специалистами, высочайшей квалификации рабочих, неукоснительного соблюдения техпроцесса, использования высокотехнологичного оборудования, в полной мере владеет компания «СПО Индустрия».

Каркасы из сборных железобетонных конструкций

Основными составляющими каркасных зданий из сборных железобетонных конструкций (ЖБК) являются: фундаменты, вертикальные колонны с консолями (опорными площадками), ригели (линейные горизонтальные элементы, соединяющие колонны и служащие опорой для плит перекрытия) и межэтажные, кровельные перекрытия. При возведении каркасных зданий применяют унифицированные расстояния между колоннами (шаги) в 3 - 6 - 7,2 – 9 - 12 м, и высоты этажей в 3,3 - 3,6 - 4,2 - 4,8 - 6,0 м.

По методу распределения горизонтальных нагрузок каркасы делят на:

Рамные. В рамных каркасах пространственная жесткость реализуется методом сварки арматурных выпусков из ригелей и колонн с последующим омоноличиванием стыков бетоном. Жесткое сопряжение колонн с фундаментом обеспечивается за счет высокой глубины их погружения в стаканы, анкеровки продольной арматуры и заливки свободного пространства бетонным раствором.

Связевые. В каркасах связевого типа используется шарнирное соединение колон с ригелями и плитами перекрытия. Ригели, плиты опираются на выступающие полки (консоли) колонн и фиксируются свариванием закладных элементов в местах их сопряжения.

Рамно-связевые. В рамно-связевых каркасах обеспечивается жесткое соединения колон с продольными (наружными) и шарнирное с поперечными (внутренними) ригелями.

Устойчивость железобетонного каркаса дополнительно обеспечивают:

Диафрагмы жесткости. Внутри зданий из сборных железобетонных конструкций помимо колонн для передачи горизонтальных нагрузок на фундамент, используются вертикальные стеновые железобетонные плиты (диафрагмы жесткости). Они бывают полностью плоскими или с одной, двумя консолями для опирания ригелей, некоторые изделия имеют дверные проемы.

Ядра жесткости. Дополнительную прочность сборным железобетонным зданиям придают вертикальные конструкции из лестничных клеток, лифтовых шахт и кирпичных коммуникационных каналов (ядра жесткости). Они могут быть сделаны из кирпича, сборного или монолитного железобетона прямоугольной (иногда с внутренними перемычками), П-образной формы. Вертикальные ядра жесткости работают совместно с системой перекрытий, повышая общую пространственную прочность зданий.

Связевые панели. Между наружными железобетонными колоннами каркаса для повышения жесткости конструкции делают панельные связи в форме треугольной, портальной или крестообразной решеток.

Составляющие каркасных железобетонных зданий

Основными элементами зданий из сборных железобетонных конструкций являются:

Фундаменты. Под колонны, как правило, закладывают сборные столбчатые фундаменты стаканного типа, состоящие из подколонника и одной, двух или трех ступеней плитной части. Минимальная толщина стенки стаканной части берется не менее 175 мм, а внутренний зазор с колонной для омоналичивания принимают равным 50 мм. Фундамент заливают тяжелым бетоном на мелком гравии по прочности на сжатие не ниже В15.

Если по расчетам подошвы столбчатых фундаментов подходят близко друг к другу, между ними прокладывают отдельные линейные или перекрестные в виде сетки железобетонные ленты.

Для высотных зданий, в слабых или неоднородных грунтах, при неравномерных нагрузках, устраивают сплошные плитные фундаменты безбалочного, плитно-балочного или коробчатого типа с внутренними полостями.

Колонны. Колонны выпускают для одноэтажных, двухэтажных и трехэтажных зданий с одной или двумя (располагаются внутри каркаса) консолями. Колонны бывают квадратного (обычные типоразмеры 300х300, 400х400 мм в стенах и 200х200 мм в углах зданий) или прямоугольного сечения.

Их также делят на рядовые, фасадные, с платформенным стыком с одной - двумя обычными, скрытыми или вынесенными (удлиненными) консолями.

Сечение колонн выбирают методом расчета необходимой жесткости, условиями опирания ригелей и плит перекрытий по унифицированным типоразмерам.

Ригели. Ригели, воспринимающие нагрузки от перекрытий и передающие ее на колонны, бывают прямоугольного, прямого и обратного таврового сечения, а также прочих сложных форм. Сечения последних выглядят как прямоугольники с перпендикулярными, наклонными вырезами или выступами.

В зависимости от ширины пролетов в 3 – 6 - 7,2 - 9 м, ригели выпускают высотой сечений 450, 600 и 800 мм.

Для опирания плит перекрытий применяют бесполочные, консольные, однополочные (L-профиль) и двухполочные (перевернутый Т-образный тавр) ригели.

Перекрытия. В качестве перекрытий используют ребристые плиты с плоским верхом (один из типоразмеров 565x1485 мм), ребра которых опирают поверху или на полки ригелей. Ребристые плиты бывают толщиной 300, 400 мм с высотой ребра соответственно 150 и 250 мм.

Второй вид плит перекрытий - многопустотные толщиной 220 мм и диаметром цилиндрических отверстий 159 мм (один из типоразмеров 565x1490 мм), предназначенных для опирания по двум сторонам.

Элементы жесткости. Внутри зданий для опирания плит устанавливают глухие или с проемами железобетонные стены с консолями (диафрагмы жесткости) толщиной 120 - 180 мм. Их приваривают к колоннам через закладные элементы. Таким же методом соединяют стены и друг с другом при больших расстояниях между колоннами.

Стены лестничных клеток, лифтовых шахт и прочих вертикальных строительных конструкций внутри зданий (ядра жесткости) могут быть сборными или монолитными из бетона, кирпичной кладки. В сборных конструкциях используются колонны, к которым через закладные элементы приварены бетонные стены.

Наружные стеновые панели. Наружные стеновые панели делают из бетона, трехслойного утепленного железобетона или керамзитобетона. При монтаже их опирают на колонны, наружные ригели или плиты перекрытий, фиксируют сваркой закладных элементов, получая таким методом здание каркасно-панельного типа.

Монолитно-каркасные здания из железобетона

Технология строительства каркасных зданий из монолитного железобетона не отличается высокой сложностью и включает в себя следующие этапы:

Заливка фундамента. В зависимости от нагрузки (этажности), фундаменты монолитных зданий бывают ступенчатыми, ленточными, плитными и с углубленными забетонированными сваями. При больших нагрузках используют заливные ступенчатые фундаменты с выводом арматуры под колонны. Для опирания стен применяют ленточные фундаменты с расположением под заливаемыми колоннами бетонных свай различной глубины закладки.

Возведение колонн и перекрытий. В процессе заливки фундамента выводят наверх сварные арматурные каркасы колонн. После высыхания фундаментного основания на арматуру колонн устанавливают опалубку из щитов в форме короба, скрепленного хомутами через 0,4 - 0,7 м. Затем опалубку заполняют бетонной смесью при помощи крана и бадьи.

Далее заливают монолитное перекрытие. Для этого устанавливают универсальную крупнощитовую опалубку из модульных элементов (достигает длины 12 м и ширины 6 м) на телескопических передвижных стойках или опорных башнях. Затем монтируют сварной арматурный каркас перекрытия и колонн второго этажа, после чего в опалубку автоматическим бетононасосом заливают бетон. После замоноличивания определенного участка опалубку опускают и перекатывают на передвижных опорах в другое место.

Таким же методом производят дальнейшее строительство каркасно-монолитных зданий высокой этажности.

Стены и перегородки. К возведению наружных стен приступают после заливки каркаса. Основной материал их кладки - легкие газосиликатные блоки. Намного реже и в основном на первых этажах под торговые, коммерческие площади для возведения стен используют кирпичную кладку.

Каркасные здания из металлоконструкций

Металлоконструкции используют, когда требуется каркасное строительство под ключ в максимально короткие сроки. Постройка таких зданий в зависимости от площади, этажности, обычно занимает несколько месяцев и в общем итоге не превышает одного года. Различают следующие типы металлоконструкций.

Горячекатаные

Это тавры, двутавры, швеллера, уголки или колонны из труб круглого, квадратного, прямоугольного сечения металлоемкостью 50 - 100 кг/м².

Колонны с опорным башмаком крепят к столбчатым заливным фундаментам гайками, прикручивая их к закладным элементам из 4 - 8 резьбовых шпилек. Все дальнейшие соединения колон, ригелей, прогонов и фахверков (вертикальная обрешетка для монтажа сэндвич панелей) проводят при помощи болтов или сварки.

Перекрытием служат бетонные плиты, заливной монолит в несъемной опалубке или с опорой на профильный лист, уложенный на стальные балочные прогоны.

Кровлю обычно делают плоской с пенополистирольным плитным утеплителем, стяжкой и гидрозащитой битумными рулонами (ПВХ-мембранами).

На стенах используют закрытые стальным профлистом сэндвич панели толщиной 100 – 300 мм в горизонтальном или вертикальном положении.

Легкие

Легкие металлоконструкции (ЛМК) имеют металлоемкость 30 - 40 кг/м² и толщину стенок от 8 до 40 мм.

Их крепят к фундаменту на гайки, используя закладные элементы в виде резьбовых шпилек, которые бетонируют в столбчатом, ленточно-свайном или плитном фундаментах.

Межэтажные перекрытия делают из профильного листа на прогонах, залитого армированной стяжкой, или полых железобетонных плит.

На кровле используют готовые скатные или малоуклонные стальные фермы.

Так как ЛМК имеют относительно малый вес, на многих объектах практикуется сборка рамных металлоконструкций из вертикальных колонн и балочного типа скатных ферм. Затем собранные рамы устанавливают на столбчатые фундаменты параллельными рядами, соединяя их наружными крестовыми связями. Такая технология значительно ускоряет процесс сборки сооружений из металлоконструкций.

В данном типе зданий для покрытия кровли и стен чаще используются соответствующие кровельные и стеновые сэндвич панели.

Легкие тонкостенные

Легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК) — это оцинкованный металлический профиль различной формы сечений с толщиной стенки 4 мм. Его монтируют на саморезы по металлу, формируя каркас из нижнего горизонтального профиля, вертикальных стоек и наружных горизонтальных связей. Кровлю делают из готовых ферм или монтируют прогоны из металлопрофиля для плоских малоуклонных крыш.

ЛСТК собирают на ленточном или плитном фундаменте, в качестве его основания может выступать собственный каркас или любое твердое покрытие.

Для устройства стен и кровли применяют тонкие сэндвич панели или профильный лист. Последний утепляют базальтовым, пенопластовым теплоизоляторами и обшивают изнутри гипсокартоном, древесными плитами.

Здание из ЛСТК может быть построено в течение нескольких дней, для увеличения скорости сборки часто используют заранее подготовленные рамные конструкции (карты).

Строительство каркасных зданий от компании «СПО Индустрия»

Основная сфера деятельности организации «СПО Индустрия» - каркасное строительство зданий и сооружений в Москве и Московской области. Для этого в компании имеется штат высококвалифицированных руководителей, инженерных работников, прорабов и мастеров, опытных рабочих, оснащенных самым современным инструментом и оборудованием.

Типовая смета на строительство монолитно каркасного здания включает в себя следующие виды работ, ориентировочная стоимость которых приведена в таблице: