Железобетонный каркас: устройство конструкции, разновидности, описание материалов

Методик строительства жилых и промышленных зданий существует множество. И одной из самых недорогих технологий, позволяющих возводить надежные и долговечные сооружения, является каркасная. Основой зданий, построенных таким образом, является прочный остов. Для сборки таких несущих конструкций могут использоваться разные материалы. К примеру, достаточно часто возводятся здания на железобетонном каркасе.

В каких случаях может использоваться технология

Возводиться на ЖБ-каркасах могут здания абсолютно любого назначения. Эта технология отлично подходит для строительства как жилых домов, так и производственных цехов. Чаще всего на железобетонных каркасах, конечно же, возводят многоэтажные здания. Согласно нормативам, такую методику допускается использовать для строительства домов высотой до 25 этажей. Также просто идеально эта технологий подходит для возведения цехов большой площади.

Вам будет интересно:Проекты комбинированных домов из пеноблоков и дерева. Проекты и строительство двухэтажных коттеджей

Вам будет интересно:Высокопрочный бетон. Применение, состав, особенности производства

В некоторых случаях методика строительства на ЖБ-каркасах может использоваться и для возведения одно — двухэтажных зданий. Чаще всего на таких остовах сооружают, конечно же, малоэтажные производственные цеха и склады. Но иногда подобную технологию используют и владельцы загородных участков при строительстве небольших жилых домов или дач. Такие сооружения получаются не только очень удобными для проживания, но и долговечными. Выглядят дома такой конструкции при этом очень солидно и презентабельно.

Разновидности

Использоваться в строительстве может всего три основных вида железобетонных каркасов:

• сборные;
• монолитные;
• сборно-монолитные.

Первый вид остовов собирается из уже готовых, изготовленных на предприятии тяжелых ЖБ-балок, колонн и связей. Монолитные каркасы этого типа заливаются непосредственно на месте возведения зданий. Под элементы конструкции остовов этого типа предварительно собираются опалубки.

Сборные железобетонные каркасы, в свою очередь, по способу монтажа могут быть:

• рамными;
• связевыми;
• комбинированными.

Преимущества и недостатки

Вам будет интересно:Типы и устройство бассейна. Правила эксплуатации и ухода за бассейном

Основным плюсом строительства зданий на железобетонных каркасах, как и на любых других, является свобода планировки. Пролеты в таких сооружениях могут быть как узкими, так и очень широкими.

Конечно же, безусловным преимуществом зданий на ЖБ-каркасе может считаться и их дешевизна. Весят такие дома меньше кирпичных, обычных панельных и блочных. Поэтому под них не нужно возводить слишком уж мощных дорогих фундаментов.

Также к преимуществам этой технологии можно отнести возможность:

• возведения очень долговечных зданий;
• обустройства помещений большой площади.

В сравнении с металлическими и деревянными каркасами, железобетонные отличаются повышенной прочностью. Также плюсом таких несущих конструкций считается, конечно же, и то, что они не относятся к разряду пожароопасных.

Некоторым недостатком сборных ЖБ-каркасов является необходимость использования дорогой спецтехники для монтажа отдельных элементов. К минусам же монолитных конструкций этого типа относят удлинение сроков строительства. Созревает бетон, к сожалению, достаточно долго — около месяца. То есть этажи зданий при использовании такой технологии сборки каркаса приходится возводить с перерывами. Строителям нужно дожидаться, пока опоры наберут достаточную прочность для того, чтобы выдержать вес тяжелых перекрытий.

Элементы железобетонного каркаса: колонны

Готовые ЖБ-изделия, предназначенные для возведения таких зданий, делают на заводах обычно из бетонов марок от 200 до 400. Для облегчения транспортировки в них еще на этапе изготовления монтируют монтажные петли (или просверливают в их толще отверстия). В зависимости от размеров и этажности сооружений, при строительстве используют колонны, балки, связи и ригели разного сечения и прочности.

К примеру, при возведении железобетонных каркасов промышленных зданий, полы в которых в последующем в процессе эксплуатации будут подвергаться серьезным нагрузкам, применяют колонны 1.020. Такие конструктивные элементы способны выдерживать нагрузку до 500 тонн.

При возведении зданий может использоваться две разновидности железобетонных колонн:

• обычные;
• используемые для цехов с мостовыми кранами.

Вам будет интересно:Проем в несущей стене панельного дома: согласование и узаконивание, особенности устройства

Колонны последней разновидности состоят из двух частей: подкрановой и надкрановой. По расположению в здании оба этих типа ЖБ-изделий классифицируются на:

• крайние пристенные;
• средние, монтируемые на стыках пролетов.

Высоту колонны сборного железобетонного каркаса могут иметь в один, два или много этажей. По форме такие элементы бывают:

• консольными;
• бесконсольными;
• Т-образными;
• Г-образными.

В строительстве могут использоваться ЖБ-колонны с квадратным, круглым, кольцевым или прямоугольным сечением.

Горизонтальные элементы

ЖБ-балки, используемые при возведении сборных железобетонных каркасов зданий, классифицируются на фундаментные и межэтажные. Элементы первой разновидности обычно имеют форму двутавра. Высота их может составлять 400 или 600 мм, а ширина в верхней части — 300-400 мм. В зависимости от длины, фундаментные балки могут быть основными и укороченными. Последний тип элементов часто используется, к примеру, около температурных швов.

Межэтажные балки железобетонных каркасов домов в сечении могут быть:

• тавровыми;
• прямоугольными;
• Z-образными.

Длину они могут иметь как на пролет или несколько, так и на шаг между колоннами.

Связи

Такие элементы железобетонных каркасов зданий могут изготавливаться из цементного раствора с использованием арматуры или из стали. Необходимы они для того, чтобы обеспечивать пространственную жесткость здания. Устанавливаться связи могут как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. В некоторых случаях они могут монтироваться также и по диагонали.

Фундаменты

Возводятся каркасные здания на сборных основаниях-блоках, представляющих собой «стакан» с плитой. Подготовку под фундаменты таких домов на сухих грунтах делают из щебня, а на влажных — из бетона марки 500.

При строительстве верхнюю плоскость оснований этого типа располагают на 150 мм ниже отметки чистового пола. Такой способ монтажа позволяет в последующем сделать засыпку котлована до установки колонн.

Под наружные стены фундаментные балки укладывают таким образом, чтобы они выходили за плоскость колонн. Под внутренние ограждающие конструкции их располагают по осевым линиям между вертикальными опорами. На заключительном этапе балки фундамента гидроизолируют двумя слоями рулонного материала.

Способы монтажа сборного каркаса

Наиболее надежной технологией возведения зданий этой разновидности является рамная. Железобетонный каркас, собранный по такой технологии, представляет собой жесткую долговечную конструкцию. Соединяются колонны и балки в таких остовах путем сварки металлической арматуры.

В рамно-связевых каркасах ЖБ-рамы воспринимают только вертикальные нагрузки. Горизонтальные в таких конструкциях приходятся на перекрытия. Последние, в свою очередь, передают нагрузки на лестничные пролеты. Также в данном случае задействованными бывают поперечные и торцевые стены.

В шарнирно-связевых каркасах нагрузки распределяются так же, как и в рамно-связевых. Единственное, крепления между элементами в данном случае используются не жесткие, а шарнирные.

Безбалочные каркасы

Такие конструкции собираются в виде сетки 6х6, 9х6 или 9х9 м. При этом наиболее популярным вариантом каркасов является первый. Основными элементами таких ЖБ-остовов являются:

• колонны с капителями;
• пролетные плиты;
• подоконные плиты.

Возводятся на таких каркасах здания гораздо реже, чем на балочных. Используют эту технологию в основном только при строительстве промышленных зданий с повышенными требованиями к чистоте. К примеру, по такой технологии часто сооружают цеха молокозаводов и хлебозаводов, а также склады-холодильники.

Возводятся каркасы этой разновидности по очень простой технологии. Межэтажные плиты в данном случае просто укладываются на капители колонн и дополнительно закрепляются.

Сборно-монолитные каркасы: строительство

На таких остовах здания также сооружаются достаточно часто. Связи в таких конструкциях, как и в сборных рамных, предусматриваются жесткие. Колонны в каркасах этой разновидности используются готовые заводские. Перекрытия же заливаются непосредственно на месте в опалубке. Такая технология строительства чаще всего используется при возведении зданий малой этажности. Ее основным преимуществом является сокращение сроков и удешевление строительства.

Технология возведения монолитного каркаса

Под такие каркасы могут использоваться как плитные фундаменты, так и ленточные или столбчатые с ростверком. Заливаются в опалубке в этом случае не только межэтажные перекрытия, но и колонны. По такой технологии в большинстве случаев возводятся не слишком большие одно- или двухэтажные жилые здания.

Включает в себя методика строительства домов на монолитном железобетонном каркасе обычно следующие шаги:

• возведение фундамента по стандартной методике;
• заливку колонн;
• заливку межэтажных перекрытий.

Элементы в монолитных железобетонных каркасах одноэтажных зданий соединяются между собой жестко. Никаких шарнирных связей в таких конструкциях не используется. Соединение колонн с перекрытиями и фундаментом в данном случае производится посредством арматуры с последующим замоноличиванием цементным раствором.

Колонны в таких зданиях заливают обычно в опалубках, имеющих квадратное или прямоугольное сечение. Это делает более удобным в последующем возведение стен. Под перекрытия опалубку в таких домах монтируют на специальных телескопических заводских стойках, расположенных с небольшим шагом друг от друга. Также в данном случае могут использоваться опоры из бревен достаточно большого сечения.

Арматурный каркас в железобетонных конструкциях остовов изготавливается из толстых стальных прутьев. При его сборке может использоваться как сварка, так и обычная вязальная проволока.

Внутренние и наружные стены

В качестве материала для ограждающих конструкций домов на сборных или монолитных железобетонных каркасах в наше время в большинстве случаев используют вспененные блоки. Применение такого материала имеет ряд безусловных преимуществ. Вспененные блоки весят не слишком много. Размеры они обычно имеют достаточно большие, что позволяет выполнять кладку в максимально короткие сроки.

Также вспененные блоки стоят не особенно дорого, что также можно отнести к их плюсам. В помещениях же зданий с такими стенами обычно создается очень приятный микроклимат. Выкладывать стены между колоннами железобетонного каркаса можно как из больших блоков в один слой, так и из маленьких — в несколько.

Возводятся стены из такого материала по стандартной технологии. То есть при кладке строители для того, чтобы избежать появления мостиков холода, используют вместо цемента специальный клей. При этом каждый четвертый ряд кладки из такого материала специалисты армируют с использованием стальных прутов с предварительным штроблением.

Источник