Технология сборно-монолитного каркасного домостроения (СМКД)
Одной из самых перспективных строительных технологий при проектировании и возведении любых типов зданий сегодня является технология сборно-монолитного каркасного домостроения (СМКД).
Наша компания занимается проектированием зданий и сооружений на основе данной технологии с 2007 г. На сегодняшний день нами запроектирован ряд объектов в Московской, Ивановской, Рязанской и других областях.
Данная технология обеспечивает оптимальное сочетание скорости и качества строительных работ, с одновременным снижением стоимости строительства, в том числе за счет:
- оптимизации конструкции здания;
- упрощения монтажа каркаса;
- возможности увеличения объемов строительства;
- сокращения сроков строительства.
Основной принцип строительства зданий, сооружений по технологии СМКД заключается в том, что монтаж несущего каркаса здания осуществляется из железобетонных элементов, предварительно изготовленных в заводских условиях, что обеспечивает высокое качество конструкции и высокую скорость производства работ.
О технологии
Сборно-монолитный каркас имеет смешанную конструктивную схему с продольными и поперечными ригелями. Он предназначен для применения в строительстве многоэтажных жилых, общественных и вспомогательных зданий, промышленных предприятий, многоэтажных гаражей и паркингов, с высотой этажа от 2 до 12 метров с неагрессивной средой, возводимых в 1-5 районах России по весу снегового покрова и 1-6 районах по скоростному напору ветра (согласно СНиП 2.01.07-85).
Каркас вписывается практически в любые архитектурно-планировочные решения. Универсальное оборудование для формования элементов каркаса позволяет изготавливать их различных длин и сечений. Конструкция элементов каркаса, их размеры, структура армирования рассчитываются индивидуально для каждого конкретного проекта исходя из этажности здания, планировки этажей, состава нагрузок и т.п., что позволяет в конечном итоге оптимизировать расход материалов и уменьшить стоимость квадратного метра здания.
Сборно-монолитный каркас конструктивно состоит из трех основных железобетонных элементов: колонн, ригелей и пустотных плит. Дополнительно, по результатам расчета в каждом конкретном случае, в него могут включаться диафрагмы и связи жесткости.
Колонны
Колонны выполняются секционными. В зависимости от места (этажа) установки секции колонны подразделяются на нижние, средние и верхние, с уменьшением площади сечения по мере роста этажа.
Длина секции колонны ограничивается технологическими возможностями транспортировки и монтажа, а именно 12 метрами. Секции колонн стыкуются между собой специальным разъемом «штепсельного» типа без применения сварки. В каркасе малоэтажных (до 12 метров) зданий устанавливаются безстыковые колонны. Сопряжения колонн с ригелями и сборно-монолитными перекрытием производится с помощью соединительных элементов без применения сварочных работ. Для этого в местах примыкания плиты перекрытия и ригеля тело колонны лишено бетона, что позволяет в процессе сборки каркаса пропускать арматуру ригелей сквозь колонну. При омоноличивании сопряжения образуется жесткий узел, обеспечивающий устойчивость каркаса.
Ригели
Ригели изготавливаются из железобетона с предварительно напряженной арматурой. Сечения ригелей выбираются в диапазоне от 20 до 60 см, в зависимости от места их установки. При этом ширина ригеля принимается равной ширине колонны примыкания, его высота рассчитывается в зависимости от воздействующих на ригель нагрузок. В верхних зонах ригелей конструктивно выполнены выступающие замкнутые хомуты, обеспечивающие с помощью соединительных элементов связь ригеля со сборно-монолитной плитой перекрытия. После омоноличивания плиты перекрытия возникает тавровое рабочее сечение, где сборный ригель является ребром тавра, а его верхней полкой служит примыкающий участок плиты перекрытия.
Сборно-монолитные перекрытия
Сборно-монолитные перекрытия состоят из сборных пустотных плит толщиной 220 мм, которые опираются на ригеля. В пустоты плит заводится рабочая арматура, после чего узел «ригель-плита» омоноличивается. В результате получается жесткий монолитный диск перекрытия.
Преимущества СМКД перед кирпичным домостроением:
Главное преимущество – сокращение сроков строительства и уменьшение его стоимости,
а также:
- увеличивается общая полезная площадь дома за счет уменьшения толщины стены;
- может использоваться как в жилищном, так и в промышленном строительстве;
- весь каркас собирается без применения сварки;
- все элементы каркаса изготавливают в заводских условиях. Отсутствие сварных соединений упрощает сборку каркаса, не требует высокой квалификации рабочих, все этапы максимально механизированы;
- снижается относительная стоимость строительства несущих конструкций здания до 30% благодаря сокращению затрат и увеличению общей площади;
- исключаются потери площади на температурно-деформационных швах здания;
- уменьшение веса несущих конструкций до 40%;
- в связи с общим облегчением каркасного дома снижается нагрузка на фундаментное основание, что также уменьшает стоимость строительства;
- технология позволяет собирать каркасы с большими пролетами между колоннами, что дает возможность свободно планировать расположение помещений на этажах, как в ходе строительства, так и во время эксплуатации;
- расширяются возможности использования подвальных и цокольных площадей, например, для размещения подземной автостоянки под зданием с незначительными дополнительными затратами, так как не требуется устройство мощных колонн и рандбалок под несущие поперечные кирпичные стены;
- высота этажа ограничений не имеет и зависит только от гибкости колонн, поэтому применение каркаса возможно для зданий различного назначения.
Преимущества СМКД перед монолитным домостроением:
Главными преимуществами перед монолитным домостроением являются:
- скорость возведения сооружений (бригада из 10 человек способна за месяц смонтировать до 5000 м2 застраиваемых площадей);
- возможность вести работы в зимний период с той же скоростью, что и в летний;
- стоимость каркасного домостроения на 10-15% ниже, чем монолитного.
Параметры для сравнения
Параметр для сравнения |
Ед. измерения |
Панельный дом |
Монолитный дом |
Кирпичный дом |
Каркасный дом |
Возможность свободной планировки квартир до и после вселения в них |
|
нет |
ограниченная |
ограниченная |
есть |
Коэффициент экологичности стеновых материалов (самый экологичный материал, дерево, имеет коэффициент 1) |
|
20 |
10 |
2 |
5 |
Расход тепла на 1 м2 общей площади |
% |
100 |
85,4 |
66,6 |
76,6 |
Эксплуатационные расходы (без учета затрат на отопление) |
% |
100 |
118,6 |
89,2 |
95,3 |
Помехи для приема радиоволн, телекоммуникаций и других сигналов |
|
есть |
нет |
нет |
нет |
Стоимость 1 м2 общей площади по сравнению с кирпичом |
% |
80 |
90 |
100 |
70 |
Срок эксплуатации дома |
год |
50 |
100 |
100 |
200 |
Срок возведения каркаса |
месяц |
3 |
8 |
12 |
2 |
Энергозатраты |
% |
80 |
100 |
75 |
65 |
Стык колонна-ригель
Опирание плиты на ригель