Железобетонные монолитные колонны: особенности изготовления

Завершение работы

  • Лом;
  • Полиэтилен;
  • Вода.

Когда работа по заливке монолитного перекрытия закончена, то следует закрыть все полиэтиленовой пленкой для того, чтобы защитить от нежелательного воздействия со стороны природы. Но в ближайшую неделю после заливки следует обильно подливать воды на плиту, чтоб та набрала как можно большую прочность, но не лить больше, чем та может взять.

Как только прошел месяц, можно снимать поддерживающую конструкцию, убирать полиэтилен, а при помощи лома демонтировать опалубку.

Если все чертежи были правильно использованы и плита выполнена безукоризненно, то ближайшие лет 100 можно не беспокоиться о ее состоянии. Если же это вариант с балками, то она проживет не на много меньше, зато через балки можно провести проводку, а к ним смонтировать подвесной потолок, который идеально ляжет, благодаря шагу между двутаврами.

Построить монолитный коттедж под ключ при помощи съемной опалубки

Для строительства зданий используются три основных вида съемной опалубки: переставная, скользящая и пневматическая. Каждый из видов дает возможность реализовывать только определенные проекты монолитных коттеджей, которые будут отличаться архитектурной формой, сложностью работ, а значит, и ценами. К примеру, переставная опалубка, которая состоит из опалубочных модулей, позволяет проектировать типовые загородные дома, имеющие модульную структуру.

Наиболее разнообразные формы можно получить, если сочетать скользящую опалубку для строительства нижних этажей монолитного дома, щитовую – для создания перекрытий, и пневматическую – для возведения верхних этажей. Такая сложная схема позволяет реализовать довольно широкий набор архитектурных решений.

Общее у этих видов то, что после каждого этапа бетонирования всю опалубку необходимо снимать и перемонтировать заново. При реализации нетривиальных проектов эта операция может быть весьма трудоемка.

Таким образом, строительство загородных домов с применением съемной опалубки сопряжено с существенными сложностями и необходимостью постоянной работы тяжелой техники, что влияет на конечную стоимость монолитного коттеджа.

Строительство по технологии


Для подобной конструкции нужно предварительно правильно подготовить основание. Сооружения с сборным каркасом возводят на заранее подготовленный железобетонный фундамент, в котором монтируются колонны. Фундаментные балки готовят из бетонного раствора марки от М200 до М400, на них будут упираться стенные элементы. Стыки между конструкциями заливают смесью М100. Когда основа строения готова, выполняют гидроизоляцию. Далее приступают к выгонке стен из штучных материалов — кирпичей, блоков.

Сборно-монолитный способ предполагает монтаж колонн в отверстия, выполненные в железобетонной плите. Далее производится сборка элементов конструкции, которые соединяются между собой свариванием арматурных прутов. После этого выполняется заливка пустот бетоном. При монолитном методе изготовляется опалубка, которая заполняется бетонной смесью при помощи специального оборудования — бетононасоса.

https://youtube.com/watch?v=8YJVNespChA

Что такое монолитно-каркасное строительство

Устройство монолитно-каркасных зданий осуществляется по единой технологии. Монолит представляет собой цельнолитую бетонную конструкцию, которая создается прямо на строительной площадке путем заливки бетоном смонтированного каркаса из стальных прутьев и элементов. Бетон заливается и обязательно вибрируется, подбирается определенная марка, что обеспечивает высокую прочность.

Арматурный каркас может быть соединен вязальной проволокой либо сварен. Марка бетона, класс арматуры, специальные добавки в раствор подбирают, исходя из количества этажей, сейсмичности региона. Стальной каркас заливается бетоном в съемную или несъемную опалубку, которая формирует стены и другие элементы конструкции.

Что включает каркас монолитного здания:

  1. Фундамент – может быть разного типа.
  2. Колонны – расположенные вертикально и соединяющие основание и перекрытие.
  3. Монолитные перемычки и перекрытия, которые создают пояс жесткости.

Все элементы конструкции связаны как монолитным бетоном, так и арматурным каркасом, благодаря чему удается создать жесткое соединение, прочное и неподвижное, без шарниров и люфтов.

Ввиду того, что потом что-то переделать и или заменить невозможно, монолитно-каркасное строительство здания требует чрезвычайно тщательного проектирования с точными расчетами и применением специфических технологий, которые способны понизить риск появления деформаций в процессе усадки.

Достоинства технологии

Строительство частного дома по монолитно-каркасной технологии обладает определенными преимуществами, благодаря которым метод становится все более популярным и часто используется для возведения домов по индивидуальным проектам.

Основные преимущества монолитно-каркасной технологии:

  • Быстрый процесс монтажа с минимальными трудозатратами. Основные этапы – создание опалубки, арматурного каркаса, заливка бетоном. Процесс осуществляется непрерывно по отдельным зонам, что исключает простой рабочей силы.
  • Длительный срок эксплуатации без необходимости в ремонте или реконструкции.
  • В случае аварийных ситуаций при разрушении одной секции остальные элементы конструкции остаются целыми и здание не рухнет. Монолитный каркас – единственный метод безопасного строительства в сейсмоопасных регионах.
  • Возможность реализовать проект любой сложности с оригинальной планировкой, так как в данном случае нет обязательных несущих стен, перегородок. Площади можно реализовать даже как единое пространство с колоннами.
  • Перепланировка в любом формате – благодаря отсутствию несущих стен, без согласования с надзорными органами.
  • Повышение общей жесткости со временем благодаря набору прочности бетона.
  • Возможность сделать в доме потолки высотой от 3 метров.
  • Строительные работы можно проводить в любую пору года.
  • Для возведения каркаса понадобится небольшой объем материалов.
  • Габаритные конструкции не нужно доставлять на объект, сборка каркасных зданий из арматуры и бетонного раствора осуществляется непосредственно на территории строительства.

Недостатки жилья

Устройство монолитного каркаса предполагает и некоторые негативные моменты, о которых нужно знать до начала проведения расчетов и проектирования. Все эти факторы можно устранить за счет разумного применения различных технологий и методов строительства.

Главные минусы технологии монолитного каркаса:

Наличие мостиков холода, которые распространяются по бетонным перекрытиям, внешним колоннам, что предполагает обязательную теплоизоляцию и выполнение облицовки фасадов.
Большой объем работ по вязке и установке арматуры, монтажу опалубки, опорных стоек.
Важность правильных и максимально точных расчетов, от которых зависят безопасность и комфорт эксплуатации, прочность и срок службы здания.

Возведение каркаса дома

Если возводить несущие стены из монолитного железобетона для создания каркаса здания, устанавливают арматуру вверху фундамента после заливки. Создавая стенную и колонную опалубку – закладные – место для стыков между фундаментом и каркасом. Где выводятся закладные, указывают в строительном проекте. Это углы, стыки между плитами, места где происходит нагрузки.

Чтобы выставить опалубку под несущие опоры, убедитесь, что фундамент прочный (15 дней). Затем собрать арматурный каркас и поставить опалубку. Опалубку усиливают подпорками. Для работы потребуется несколько человек. Нужно некоторое время, чтобы конструкция из бетона окрепла. После этого можно приступать к установке бетонных плит, после которых устанавливается перекрытие и крыша. Во время этой работы происходит высокая нагрузка на опалубку. Потому нужно хорошо ее укрепить и дать время для застывания (25 дней).

Состав железобетона

Он заслужил звание главного конструктивного материала современности благодаря оптимальному сочетанию компонентов – арматуры и бетона усиленной прочности:

  1. Согласно ГОСТ 7473-94, бетоном называют искусственный материал каменистой формы. Его производство заключается в правильном подборе комбинации вяжущих компонентов, воды и различных добавок, повышающих его прочность и свойства бетона. Далее происходит отвердевание бетонной смеси и рождение самого материала.
  2. Основой для производства стальной арматуры в соответствии с ГОСТ 10884-81 является низколегированная сталь. Ее получают горячекатаным методом, придавая ей рифленость, чтобы улучшить соприкосновение с бетоном.

Сочетание этих двух компонентов неслучайно, они хорошо дополняют друг друга. Сцепляясь с бетоном, арматура препятствует его крошению и ломке при изгибе или растяжении конструкций.

Вышеназванные качества, а также стойкость железобетона к нагрузкам, которым подвергается здание, позволяют применять материал на всех этапах строительства – от фундаментов до крыши.

Демонтаж ж/б перекрытий

Разновидности железобетонных каркасов

В строительной индустрии выделяют два вида:

  1. Сборные, которые производятся из отдельных элементов на заводе. Они состоят из:
  • ригелей;
  • колонн;
  • основ лестничных проемов.

Готовые элементы доставляют на стройплощадку для последующего монтажа.Недостаток очевиден –ограничение выбора форм из-за установленных предприятием стандартов деталей.

  • нет ограничений по конфигурации и расположению элементов здания;
  • способны принимать любые, даже самые невероятные архитектурные формы;
  • выдерживать любую этажность и нагрузку.

Для производства монолитного железобетонного каркаса вместе с перекрытиями применяется съемная опалубка. Инструкция предполагает ее установку перед началом работ, поле чего происходит ее заливка бетоном. В результате скорость процесса значительно увеличивается, что позволяет закончить строительство в кратчайшие сроки.

Железобетонный монолитный каркас здания на стройплощадке

Материал наружных стен не имеет для каркаса никакого значения, они могут быть:

  • кирпичными;
  • навесными;
  • пенобетонные.

Здания на основе монолита прекрасно вписываются в архитектуру и ландшафтные особенности местности.

Температура окружающей среды оказывает влияние на усилия, возникающие в конструкциях. Чтобы ограничить это воздействие, здание разрезают на отсеки, при этом длина температурного блока железобетонного каркаса и другие его размеры зависят от материала каркаса, климатических условий региона строительства и теплового режима сооружения. Обычно параметры определяются расчетом.

Температурный блок

Положительные стороны монолитного каркаса

  1. Данный вариант предполагает распределение нагрузок между составляющими каркаса с целью экономии расходных материалов при возведении объектов. За это отвечают жесткие детали, которые перераспределяют нагрузки от колонн в пользу балок и перекрытий.
  2. Любое нетрадиционное сечение колонн – основных несущих элементов здания, естественно смотрится в планировке здания.
  3. При создании ограждающих барьеров и стен своими руками предпочтение отдается материалам с высокими показателями теплоизоляции. На сегодня таким являются однослойные блоки из ячеистого бетона. (См. также статью Уплотнение бетона: особенности.)

Как возводятся железобетонные каркасные дома

Незначительная деформация ж/б каркаса происходит ввиду провала под несущей колонной. Он возникает из-за взаимодействия монолитного каркаса с плитой фундамента. Провал предусматривается проектом с целью сократить расходы материалов при возведении здания.

Но, больше всего цельный ж/б каркас ценят за стойкость к технологическим катастрофам. Жесткая основа выдержит мощный взрыв, повлекший разрушение наружных стен.

Многоэтажное жилье на его основе предлагается во всех ценовых категориях – от бюджетной до люксовой. Практика доказала, что потребительские свойства многоэтажного здания подобного типа намного выше по сравнению с панельным и кирпичным вариантом.

Плюсы и минусы металлических каркасов

1. Достоинства металлических каркасов.

  • Невысокая стоимость металлических каркасов возводимых строений и сооружений, на которую влияют такие параметры, как:
  • используемые материалы;
  • способ крепежа;
  • стоимость монтажных работ.
  • Для изготовления металлических каркасов зданий используют сталь. Поэтому конструкции носят название ЛСТК – легкие стальные тонкостенные конструкции.
  • Металлические каркасы характеризуются также прочностью и легкостью. Несмотря на меньший вес, они способны выдерживать высокие и тяжелые строения.
  • Металлические каркасы одноэтажных и не только зданий производят на заводе по предварительно составленному проекту, содержащему значения всех элементов конструкции. В последних возможно расположение скрытой проводки. Благодаря материалу изготовления (стали) они отличаются высокой огнеупорностью, а также коррозионной устойчивостью.
  • При использовании металлокаркасов в процессе возведения легких домов отсутствует высокое давление на почву, соответственно, не происходит усадки зданий. Конструкция металлических каркасов зданий не подвергается деформации, благодаря чему сохраняются внешняя и внутренняя отделка.
  • За счет использования при строительстве домов металлических каркасов сводится к минимуму вероятность развития гнилостных процессов, так как металл препятствует размножению бактерий, вызывающих гниение.

  • Высокая износостойкость – еще одно достоинство металлических каркасов зданий. Длительная эксплуатация не окажет отрицательного влияния на характеристики используемых материалов.
  • Возможность изготовления различных вариантов конструкций и, как следствие, вероятность быстрого воплощения в жизнь многообразных архитектурных решений – следующее достоинство металлокаркасов.
  • Совместимость конструкций с любыми материалами.
  • Высокая пожароустойчивость.

2. Недостатки каркасов.

  • Оцинкованная сталь характеризуется повышенной теплопроводностью, результатом которой являются большие теплопотери. Для компенсации данного минуса достаточно использовать качественный утеплитель нужной толщины.
  • Подверженность металлов коррозии. Однако использование специальных защитных покрытий успешно справляется с этим недостатком.
  • Промышленно изготавливаемые металлические каркасы зданий стоят в два раза дороже аналогичных конструкций из дерева. Но при этом будут отсутствовать отходы, не потребуется подпиливания балок и стоек.
  • Монтаж металлоконструкций, в отличие от возведения деревянных срубов, под силу исключительно профессионалам, на работе которых экономить не следует.
  • Гулкость. Но этот недостаток устраняется путем использования гипсокартонных оснований и утеплителя.
  • Самостоятельно изготовить металлический каркас здания невозможно, однако для реализации подобных проектов существуют специализированные конструкторские бюро, в штате которых состоят профессиональные проектировщики, инженеры и архитекторы.

Порядок строительства

Когда строите каркасно-монолитное строение, технология предусматривают постепенное возведение прочного фундамента, монолитных перемычек и перекрытий, являющихся основой жёсткости, прочных колонн с применением арматуры.

Фундамент

Перед тем, как построить монолитно-каркасный дом, плюсы и минусы строительства  надо рассмотреть подробно. Для избежания чрезмерного напряжения в будущей конструкции постройки, следует обеспечить возведение прочного и надёжного основания в зависимости от сложности и этажности будущего строительства.

Плитный фундамент.

Тип фундамента может быть абсолютно любой, как свайный, так и ленточный или плитный. Если коттедж будет небольшой, не требует сооружения подвала и строительство проходит на почвах с небольшим уровнем подводных течений и вод. Допускается сооружение блочного фундамента с мелким заглублением либо фундамента монолитного типа.

Если планируется возведение постройки по каркасно монолитной технологии строительства с сооружением подвала, то рекомендуется выбирать фундамент ленточно-монолитного типа. Сваи в качестве фундамента могут использоваться на почвах, где грунт может стать дополнительной опорой будущей постройки, независимо от уровня подземных вод.

Плита в качестве фундамента оптимальна на тех типах почвы, где грунты имеют сильные пучинистые и подвижные свойства, но подойдёт больше для небольших частных построек, нежели для многоэтажных жилых комплексов.

На заметку

Самое пристальное внимание при создании проекта каркасно монолитного дома следует уделить как раз рассветам фундамента – глубине его залегания, ширине стенок, чипсов опор свай и столбов, их количеству и другим важнейшим факторам.

Опалубка для постройки

Как мы уже говорили, перекрытия и колонны создают несущее основание. Ускорение процедуры можно добиться если стены сделать не из блоков или кирпичей, а точно также отлить из монолитного бетона. В целом состав каркасных стен и столбов будет схожим: арматурный каркас, съёмная или несъёмная опалубка для создания формы.

На заметку
Съёмная деревянная и фанерная опалубка изготавливается в соответствии с размерами будущих колонн, крепится к ним при помощи специальных металлических опор. После закладки арматуры и заливки бетона деревянный каркас убирается в среднем через неделю.

Чтобы упростить демонтаж и создания дополнительной гидроизоляции можно заложить внутрь листы рубероида, для надёжного сращивания с бетоном. Несъемная же опалубка собирается по типу конструктора из полистирольных пластов и идеально совмещает в себе не только функции каркаса, но и дополнительного утепления.

Расчет каркаса постройки

С учётом того, что в основе столбов и стен лежит арматура, ее примерный расход составит не менее 25-30 кг на 1 квадратный метр общего объема железобетона. Сечение продольной и поперечной арматуры должно составлять не менее 80-100 мм.

Стены для постройки по технологии.

Шаг прутьев в каркасе достигает от 150 до 250 мм, собирается путем проведения сварочных работ или связывания проволочными шнурами. Связанные или сваренные прутья арматуры закрепляются в деревянном каркасе опалубки.

Заливка бетонного раствора

Выбор бетонного раствора должен остановиться на материалах с достаточной степенью прочности – от М300 до М400 или аналогах. Заливка должна производиться непрерывно не допускается высыхания отдельных слоев бетона. Если же высыхание произошло, необходимо смочить водой высохший слой до образования рельефа. Для предотвращения подобных ситуаций рекомендуют использовать погружные вибраторы и лопаты

Заливка стены монолитно-каркасного строения происходит участками по 500-700 мм, важно следить за уровнем и устанавливать их и колонны на одинаковой высоте

Установка перекрытий

Перекрытия монолитно каркасного дома должны образовывать пояс жёсткости, путем перевязывания выставленных прутьев каркаса и их выпуска из ниже располагающихся колонн. Стойки пола первого этажа послужат распорками, поддерживающими опалубку во время застывания бетонного раствора. Так же непрерывно заливают бетонный раствор перекрытий. После засыхания раствора, деревянная опалубка демонтируется.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья


Схема армирования перекрытий: 1 – колонны; 2 – плоская плита перекрытий; 3 – ограждение лестничной клетки (вертикальные диафрагмы жесткости); 4 – арматура колонн; 5 – консольная плита; 8,9 – нижняя арматура «условного» ригеля; 10 – нижняя арматура плиты; 11,12 – верхняя арматура ригеля и плиты. Не смотря на то, что монолитный каркас уже широко используется в строительстве, его функциональные свойства стараются постоянно повысить. Строители пытаются сделать его более прочным, уменьшить расход материалов. Одним из способов достижения такой цели является использование бетона более высокой марки. Это уменьшает расход арматуры в каркасах, отчего расход на материалы уменьшается. Эффективность каркаса достигается, если армирование составляет больше 3%. Оптимизация монолитного железобетонного каркаса происходит по:

  • марке бетона;
  • сечению ж/б составляющих;
  • количеству арматуры в бетоне.

В сооружении монолитных каркасных зданий используют метод, при котором коробку конструкции заглубляют в землю на глубину до 2 этажей. При этом все здание замоноличено. Такая техника позволяет упрочнить конструкцию, так как нагрузки передаются пластовым грунтам (они высокопрочные).

Стоимость такого здания очень большая (опалубка, техника и т. д.), отчего при строительстве одноэтажных (2-3) сооружений используется редко. Для таких конструкций чаще используют сборные железобетонные каркасы, что дешевле и они достаточно прочны для такой высоты.

Назначение бетонных колонн

Элемент берет на себя и передает на фундамент нагрузку от вышестоящих конструкционных частей. Столбы из железобетона становятся опорой этажей, связывая конструкцию между основанием и потолочной поверхностью. Столб поддерживает разнообразные террасы, балконы, крыльцо, перекрытия, давая возможность реализовать любую дизайнерскую задумку и значительно увеличивая срок эксплуатации всего здания.

Если речь идет о декоративном оформлении, то в таком случае бетонирование колонн выступает средством украшения фасада и интерьера. Часто их выполняют с подколонниками, консолями, капителями, украшают лепниной, оригинальными узорами, различными видами обработки материала.

Сравнение каркасов

Работа по созданию монолитной бетонной конструкции объемная и зависит от погоды. На строительных предприятиях такие каркасы, конечно, создаются быстрее и отличаются повышенным качеством. Однако стоимость этого изделия в разы больше. Еще понадобится его доставить на место строительства и найти необходимую технику.

Сборные каркасы менее материалоемкие, чем монолитные. Монолитный каркас затрачивает меньше материала и арматуры. Эти каркасы устанавливают сразу на месте строительства, тем самым сокращая энергозатраты, исключают стыки колонн, уменьшают затраты на технологическое оснащение, ознакомление с новинками строительства.

Сборному каркасу требуется больше материалов для изготовления, таких как сталь, инвентарные палубы, устройства для поддержки. Но каркасы не нужно доставлять, а можно собрать сразу на месте, а не на производстве. Меньше энергии затрачивается на возведение и при этом не нужна сварка. На сегодняшний день эти каркасы стали доступны.

Армирование

Устанавливая колонну, применяют вертикальные арматуры, диаметр которых около 1,2 сантиметра и больше. Состоит вертикальная арматура из четырех стержней, которые располагаются по углам формы квадрата. Для облегчения монтажа арматуры, высота которой больше трех метров, оборудуют настилы с шагом в два метра.

Каркас опор собирается различными методами. Имея небольшие размеры, вес и объем опорной конструкции, каркас монтируют в будущую форму опалубки, выполняя работы своими руками методом кантования готового каркаса. При большом весе арматуры, ее основание собирают предварительно и связывают прутья уже на месте работы, где и устанавливают отдельные стержни. Размещая готовую конструкцию, применяют разнообразные доски и подпорки. Крепление друг с другом стержней арматуры происходит металлической проволокой, придерживаясь расстояния около сорока сантиметров.

Плюсы и минусы

Каркас из железобетона имеет позитивные и негативные свойства:

Качество Параметр Характеристика
Плюсы Долговечность Сооружения эксплуатируются много десятков лет
Несущие характеристики Хорошие показатели
Качество исполнения Высокое — элементы изготовляются на промышленной основе
Длина пролетов Достигает 600 см
Живучесть построек При повреждении некоторых элементов, остальная часть здания не разрушается
Минусы Тщательное проектирование Перед строительством следует провести качественные исследования состояния почвы, так как конструкция строений жесткая и неподвижная
Вес элементов Большой