Влияние выбора технологии возведения каркаса здания и сооружения из железобетона на эффективность строительного проекта

INFLUENCE OF THE CHOICE OF TECHNOLOGY FOR CONSTRUCTION OF THE BUILDING FRAME AND CONSTRUCTION FROM REINFORCED CONCRETE ON THE EFFICIENCY OF THE CONSTRUCTION PROJECT

Anastasia Parshina

Student, Tyumen Industrial University, Russia, Tyumen

Аннотация. В статье рассматривается тема влияния выбора технологии возведения каркаса здания из железобетона на эффективность строительного проекта. Перед тем, как начать строительство здания или сооружения важно рассмотреть все варианты технологий возведения каркаса здания, изучить достоинства и недостатки каждой из них, провести анализ и выбрать ту технологию, которая будет оказывать более положительное влияние на технико-экономические показатели построенного объекта. В данной статье рассмотрены следующие технологии возведения каркаса здания из: сборного, монолитного и сборно-монолитного железобетона. Целью работы является анализ влияния выбора технологии возведения каркаса здания из железобетона на эффективность строительного проекта.

Abstract. The article discusses the impact of the choice of technology for the construction of a reinforced concrete building frame on the effectiveness of a construction project. Before starting the construction of a building or structure, it is important to consider all the options for building a building frame, study the advantages and disadvantages of each of them, analyze and choose the technology that will have a more positive impact on the technical and economic performance of the constructed facility. This article discusses the following technologies for the construction of a building frame from: precast, monolithic and precast-monolithic reinforced concrete. The aim of the work is to analyze the influence of the choice of technology for building a reinforced concrete building frame on the effectiveness of a construction project.

Ключевые слова: технология; каркас здания; железобетон; изделие; эффективность проекта.

Keywords: technology; building frame; reinforced concrete; product; project effectiveness.

Технология возведения каркаса из сборного железобетона используется как при строительстве многоэтажных, в том числе высотных, сооружений, так и при строительстве небольших частных домов.

Готовая сборная конструкция для возведения каркаса такого типа получается путем заливки бетона в специальную форму многоразового использования, после следует процесс отвердевания бетона, который протекает в среде с особыми параметрами влажности воздуха и наружной температурой [1]. Затем сборная конструкция транспортируется на строительную площадку. Примеры сборных элементов здания: железобетонная колонна, балка, плита перекрытия и т.д.

Преимущества сборного железобетона.

1. Сокращение сроков строительства: экономия времени на монтаже железобетонных изделий, снижение рисков, связанных со сдачей объекта строительства в непроектные сроки. Изготовление сборных конструкций может выполняться одновременно с другими работами, выполняемыми на строительной площадке, такими как земляные работы, геодезические работы и т. д., что позволяет сэкономить время.

2. Гарантия качества: строгое соблюдение при изготовлении сборной железобетонной конструкции таких факторов, как температура, влажность наружного воздуха. состав бетонной смеси, предусмотренной проектом строительства, форма опалубки и т.д. [3]. Таким образом, сборное изделие получается высокого качества.

3. Предварительное напряжение сборных железобетонных конструкций: предварительно напряженные изделия имеют более высокую трещиностойкость, по сравнению с другими монолитным конструкциями.  Это свойство позволяет строить здания с большими пролетами, уменьшить размер поперечного сечения конструкций. 

4. Экономия денежных средств: более упрощенный процесс строительства сокращает время, повышает производительность, качество и безопасность, а значит, затраты на строительство объекта снижаются.

5. Долговечность: борная железобетонная конструкция имеет более длительный срок эксплуатации и минимальные затраты на техническое обслуживание. Сборные железобетонные изделия имеют более высокую плотность и устойчивы к воздействию кислот, коррозии, ударам.

6. Эстетика: так как сборные конструкции изготавливаются в контролируемой заводской среде, то при их изготовлении можно использовать опалубку различной формы, добавлять в бетон красители.  

Недостатки сборного железобетона.

1. Высокие первоначальные инвестиции: для начала строительства необходимо иметь в наличии достаточно строительного материала, которое бы обеспечило бесперебойную работу на строительной площадке.

2. Транспортная проблема: строительная площадка может далеко находиться от завода по производству сборных железобетонных изделий. В таком случае требуются затраты на доставку конструкций на строительную площадку.

3. Трудности при транспортировке: при работе со сборными изделиями необходимо соблюдать осторожность. Обычно сборные железобетонные конструкции тяжелые и большие, это может стать причиной повреждений конструкций при их транспортировке.

4. Отсутствие возможности изменить форму сборного железобетонного изделия.

5. Монтаж сборных конструкций: при монтаже сборных изделий необходимо обеспечить прочность соединений элементов между собой. Соединения должны контролироваться и выполняться надлежащим образом, чтобы обеспечить предполагаемую работу соединения. Кроме того, дефектные соединения могут привести к высокой водопроницаемости и нарушению звукоизоляции.

Строительство зданий и сооружений из монолитного железобетона также имеет преимущества и недостатки. Эта технология занимает лидирующее место среди других технологий по возведению зданий из железобетона [2].

Преимущества монолитного железобетонного каркаса.

1. Почти полное отсутствие швов в соединениях монолитных конструкций: отсутствие шовных соединений повышает конструкционную прочность, но для достижения нужного эффекта требуются дополнительные затраты во время строительства.

2. Нагрузка на фундамент распределяется более равномерно: позволяет снизить нагрузку на фундамент и снизить затраты на его строительство.

3. Снижение сроков строительства: это возможно если на строительной площадке действует хорошая организация труда и производства. Для снижения сроков строительства требуется высококвалицированный персонал, способный поддерживать высокий темп строительства. Также важны и погодные условия, которые могут помешать быстрому вводу объекта в эксплуатацию.

4. Небольшая усадка уже построенного здания: это позволяет начать отделку помещений внутри здания сразу после завершения основного строительства.

5. Придание возводимой конструкции любой формы: монолитно-каркасная технология позволяет реализовать любые архитектурные идеи. Благодаря отсутствию несущих стен можно в любое время организовать перепланировку помещения.

6. Устойчивость к неблагоприятным условиям: толщина бетона и прочный металлический каркас здания устойчивы не только к любым погодным условиям, но и к землетрясениям. Здания и сооружения из монолитного железобетонного каркаса могут возводиться в районах с высокой сейсмической активностью.

Недостатки монолитного железобетонного каркаса.

1. Дополнительные затраты на утепление опалубки при строительстве в зимний период и добавки к бетонной смеси: если температура наружного воздуха ниже +5°С, то бетон нужно готовить с применением специальных добавок противоморозного действия, которые позволяют бетону набрать необходимую марочную прочность. Также важно предусмотреть обогрев опалубки, в которую заливается бетонная смесь.

 2. Строительство зданий и сооружений из монолитного железобетона является более трудозатратным процессом. Кроме того, для обеспечения качественной работы на строительной площадке необходима специальная техника. Без её использования монолитная конструкция может потерять ряд основных преимуществ и не сможет считаться полноценной.

3. Высокая тепло- и звукопроводимость. Стены из монолитного железобетона обладают высокой проводимостью тепла, поэтому в районах с холодным климатом необходимо дополнительное утепление.

Сборно-монолитная технология строительства зданий и сооружений находит все более широкое применение. Несущий каркас в такой технологии состоит из трех основных железобетонных элементов: вертикальных опорных колонн, предварительно напряженных ригелей и перекрытий. Соединительный узел колонна-ригель-плита является монолитным [3]. Весь каркас собирается без применения сварки. Данная технология объединяет в себе характеристики выше перечисленных технологий.

В дополнении к преимуществам сборно-монолитного железобетонного каркаса можно добавить:

1. Сокращение численности рабочего персонала на строительной площадке, что значительно снижает затраты на оплату труда, налогообложение, средства безопасности и т.п.;

2. Сокращение сроков строительства: происходит сокращение потерь времени, связанных с технологическими простоями, обусловленными производством работ в зимнее время (например, прогрев арматуры непосредственно перед заливкой бетона в опалубку), тогда как на темпы монтажа неблагоприятные погодные условия не влияют;

3. Высокое качество построенного здания: при сборно-монолитной технологии применяются готовые заводские изделия, изготовленные на высокотехнологичном оборудовании с автоматическим контролем производственных процессов и прогрева железобетонных изделий, что позволят сократить риски, связанные с некачественным выполнением этих же операций на стройплощадке;

4. Снижение затрат на приобретение основных материальных ресурсов (арматуры и бетона)— в заводских условиях нормы потерь при изготовлении арматурных изделий конструкций обычно сокращаются.