Оптимизация технологии возведения ограждающих конструкций общественных зданий в несъемной опалубке.

Введение 11
1. Анализ материалов и технологий для устройства ограждающих конструкций. 15
1.1. Критерии оценки ограждающих конструкций 16
1.2. Материалы и конструктивные решения съемных опалубочных систем 19
1.3. Материалы и конструктивные решения несъемных опалубочных систем 31
1.4. Выводы по главе 44
2. Конструктивные решения системы ограждения из полистиролбетона в несъемной опалубке из цементно-стружечных плит 45
2.1. Физико-механическая и качественная оценка материалов ограждения 47
2.2 Теплотехнический расчет 58
2.3. Выводы по главе 68
3. Технология устройства ограждающей конструкции 71
3.1. Выбор технологии устройства ограждающей конструкции 71
3.2. Материально-технические ресурсы 90
3.3. Экономическая эффективность принятых решений 91
3.4. Выводы по главе 92
Заключение 94
Приложение А 98
Приложение Б 100
Список литературы 108

Весь текст будет доступен после покупки

Строительство - одна из важнейших составляющих отраслей современного мира. Основными критериями оценки эффективности строительства являются стоимость, затраты труда и продолжительность. В данной работе рассматривается возможность применения несъемной опалубки из цементно-стружечных плит с заполнением полистиролбетона в качестве конструкции для ограждающих стеновых (ненесущих) конструкций.
Монолитное строительство в современном мире с каждым годом становится всё популярнее. Конкуренция на рынке строительства приводит к новым различным вариантам возведения конструкций для обеспечения прочной, быстрой и дешевой технологии строительства. Значительная часть таких инноваций приходит в основном из международных компаний. Современные технологии в России, как правило, применяются на крупных объектах, имеющих социальное значение. А освоение технологий приводит к применению их уже в типовых зданиях. При сравнительной характеристике бетонных стен и стен изкирпича предпочтение отдается монолиту. Из преимуществ монолита перед сборным строительством можно выделить несущественность шага конструкции. В сборном строительстве все конструкции имеют размеры, кратные определенному модулю. Технология такого строительства не позволяет быстро изменять форму и размеры конструкций на заводе. Поэтому была привязанность к определенным типовым размерам и ограничение в принятии проектных решений. Увеличение шага конструкций стало причиной появления совершенно новых планировочных решений. Кроме того, при увеличении ширины здания удается не только сэкономить материалы, но и на 20-30% снизить расход тепла на обогрев монолитного дома, что также является одним из весомых преимуществ монолитного строения.
Следует отметить, что в последнее время практически больше не строятсятиповые здания. Почти всягородская застройка возводится сегодня по индивидуальным проектам. Способствует этой тенденции и увеличение масштабов строительства зданий из монолитного и сборно-монолитного железобетона. У такого подхода есть немало архитектурных преимуществ: он позволяет возводить здания любой формы, получать проемы любой конфигурации, при этом возводить дома различной этажности.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Анализ материалов и технологий для устройства ограждающих конструкций.
Ограждающие конструкции должны отвечать ряду требований, включая прочность и устойчивость, огнестойкость и долговечность, архитектурную выразительность и экономическую эффективность. Наиболее важным критерием является то, что конструкция должна соответствовать теплотехническим стандартам. Выбор ограждающей конструкции зависит не только от температурно-влажностного режима внутри помещения, конструктивного исполнения, физических свойств и климатологических характеристик района строительства, но и от требований к термическому сопротивлению.
Важнейшим качеством ограждающих конструкций является соответствие их теплотехническим требованиям, то есть обладание достаточными теплозащитными свойствами, которые в свою очередь влияют на экологичность и комфортность помещений [2,35].
Из общего объема потребляемой энергии, что составляет около 43% вырабатываемой тепловой энергии, 90% расходуется на отопление, 8% - на производство строительных материалов и изделий и 2% на строительство. По сравнению с западноевропейскими странами это в 2-2,5 раза превышает средние показатели по России. Для уменьшения большого эксплуатационного энергопотребления зданий Госстроем России введены новые нормативы по теплозащите зданий, которые предусматривают поэтапное снижение энергопотребление на 20-40% путем увеличения в 1,5-3,5 раза сопротивления теплопередаче стеновых конструкций и сокращения теплопотерь различных конструктивных элементов [1].
Установлено, что в зимний период теплопотери через окна жилых зданий составляют порядка 37%, через стены 35%, через кровлю и пол соответственно 15% и 13% общих потерь тепла зданием. Если относительно светопрозрачных конструкций уже разработано достаточно технологий по уменьшению теплопотерь, то вопрос по ограждающим стеновым конструкциям остается нерешенным.

1.1. Критерии оценки ограждающих конструкций

Ограждающие конструкции должны отвечать многим требования, таким как прочность и устойчивость, огнестойкость и долговечность, архитектурная выразительность и экономичность. Но самым важным требованием является соответствие конструкции теплотехническим нормам. Выбор ограждающих конструкций происходит в зависимости от температурно-влажностного режима здания, конструктивного решения, физических свойств, климатологических характеристик района застройки, а также в соответствии с требованиями сопротивления теплопередаче.
Важнейшим качеством ограждающих конструкций является соответствие их теплотехническим требованиям, т.е. обладание достаточными теплозащитными свойствами, которые в свою очередь влияют на экологичность и комфортность помещений [2, 35]. Потребительские свойства наружных стен можно оценить по следующим критериям соответствия комплексу требований, которые приведены на схеме 1.



Схема 1. Функциональная схема проектирования ограждающих конструкций
Таким образом, нельзя допускать в зимнее время лишних теплопотерь, а летом - перегрева зданий. Разность температур воздуха внутри помещения и наружных ограждающих конструкций не должна превышать нормативов. Необходимо, чтобы воздухонепроницаемость ограждений не позволяла сильно охлаждаться помещению и не ухудшала теплозащитные свойства конструкций. Переувлажнение ограждений уменьшает долговечность конструкций, увеличивает потери тепла, вызывает в помещении сырость, поэтому ограждения должны иметь нормальный влажностный режим [22].
Современный российский строительный рынок предлагает различные технологии строительства теплоэффективных ограждений, сравнительная оценка которых приведена в таблице 1 данной работы.
Таблица 1
Сравнительная оценка технологий строительства теплоэффектвных ограждений
Состав стены/ параметр Кирпич Керамзитобетон Бетон В20 Полистиролбетон
Кирпичная -кладка 510
утепление минватой - 160 мм Керамзитобетон- 250 мм, утепление минватой 100 мм Монолит В20-500 мм
Утепление минватой 180 мм Полистиролбетон 250 мм, утепление минватой 100 мм
Фактическое сопротивление теплопередаче 3,18 3,27 3,1 3,29
Возможность строительства и нормальной эксплуатации в регионах Любой регион Любой регион Любой регион Любой регион
Доп. работы перед внутренней чистовой отделкой после возведения коробки требуется оштукатуривание стен, грунтование требуется оштукатуривание стен, грунтование требуется оштукатуривание стен, грунтование требуется оштукатуривание стен, грунтование
Огнестойкость III степень III степень III степень III степень
Экологичность Материалы экологически чистые Материалы экологически чистые Материалы экологически чистые Материалы экологически чистые
Шумоизоляция соответствует соответствует соответствует соответствует
Строительство на сложных рельефах и нестабильных грунтах удорожание фундамента из-за значительной массы конструкций, сложность ведения работ удорожание фундамента не происходит из-за легкого веса конструкции удорожание фундамента из-за значительной массы конструкции, сложность ведения работ удорожание фундамента не происходит из-за легкого веса конструкции





1.2. Материалы и конструктивные решения съемных опалубочных систем

Ограждающие конструкции делятся по способу изготовления на сборные и монолитные. К монолитным относятся бетонные, кирпичные и железобетонные. Монтаж монолитных конструкций производится с помощью опалубки. Опалубка — это вспомогательная конструкция, служащая для придания требуемых форм и геометрических размеров возводимым монолитным сооружениям, применяемая в современном строительстве [36]. Опалубка, как правило, состоит из опалубочных щитов, которые обеспечивают форму и качество поверхностей бетонных сооружений; крепежных устройств, обеспечивающих правильное расположение опалубочных щитов по отношению друг к другу; опорных и поддерживающих рам, обеспечивающих проектное положение опалубочных щитов в пространстве.
Опалубочные системы доставляются на строительный объект в разобранном виде. Их монтаж производится как вручную, так и с помощью лесов, подмостей и кранов. Опалубка, монтируемая вручную, обычно применяется там, где невозможно установить технику, например, в местах плотной застройки. В таких условиях играет роль не только масса отдельных деталей, но и их размер. Эффективность современной съемной опалубки состоит в её многократном применении, надёжности и универсальности. Она легко крепится, а детали конструкции – взаимозаменяемы.
При монолитном строительстве сооружений важными свойствами опалубочной системы являются:
• прочность и устойчивость, отсутствие изменения формы под нагрузкой;
• геометрическая неизменяемость;
• герметичность системы под влиянием технологических нагрузок во время бетонирования;
• высокое качество поверхностей опалубочных щитов, исключающее появление наплывов и искривлений на бетоне;
• технологичность: легкость в установке и обращении.
Материал для съёмных опалубочных систем должен иметь высокую степень сопротивляемости к деформации и несущую способность. Поэтому, в основном, используют оцинкованную, либо гальванизированную, имеющую порошковое покрытие, сталь. Покрытие служит для защиты от коррозии и обеспечивает быструю очистку от загрязнений. Помимо стали в качестве материала используют сплав кремния и алюминия. Алюминий лёгок, прочен, устойчив к агрессивной среде и значительно уменьшает расходы на транспортировку, но подвержен коррозии [30]. Поэтому он требует специальной антикоррозийной обработки. Материалы, из которых может быть изготовлена съемная опалубка для ограждающих конструкций:
• деревянные либо деревянно-металлические;
• металлические;
• пластиковые.
Опалубка из древесины находит применение в строительстве при возведении фундаментов, стен, перекрытий и других конструктивных элементов, не требующих высокого качества лицевых поверхностей. Для изготовления деревянной опалубки используют доски 30-40 мм в толщину с шириной не менее 100 мм (максимальное значение 150 мм) и влажностью до 25% или фанеру. Такая опалубка проста в производстве, доступна по стоимости, обеспечивает высокое качество бетонной конструкции, но этот вид опалубки имеет ограниченную прочность и низкую оборачиваемость конструкции. Для опалубочных форм, требующих большей оборачиваемости, целесообразно применение ламинированной фанеры. Покрытая специальными фенольными плёнками, она обладает повышенной износостойкостью поверхности, большей водостойкостью, устойчивостью к воздействию химических добавок в жидкой фазе бетона [4,7,23]. При изготовлении деревянной опалубки необходимо обеспечивать плотное примыкание ее элементов друг к другу для исключения протечки жидкой бетонной смеси. Швы промазываются силиконом или защищаются от влаги водостойким герметиком.

Рис.2. Деревянная опалубка
Металлические опалубки прочные и имеют длительный срок эксплуатации, поэтому их активно используют в монолитном строительстве. Самым популярным металлом для опалубки стали: сталь и алюминий.
Сталь гораздо дороже деревянных опалубок, но в многократности применения намного их превосходит. Стальная опалубка обладает высокой адаптацией и стыкуется с системами других отечественных и зарубежных производителей опалубки. По этой причине ее нередко называют - универсальная опалубка. Она также имеет устойчивость к деформации и коррозии, высокий срок службы, высокую оборачиваемость. Из недостатков можно выделить существенный вес конструкции, для установки которой чаще всего требуется применение специальной техники. Цена металлической опалубки хоть и высока, но при условии многократного использования она очень быстро окупается и позволяет снизить бюджет строительных работ.Основная составляющая щита опалубки может иметь:
• высоту от 3.0, 3.3 и 2.7 м;
• ширину от 0.3 до 1.2 м;
• толщину металлической стенки профиля от 2.5 до 3.5 мм и более;


Рис. 3. Стальная опалубка
Алюминиевая опалубка становится все более популярным из-за своего легкого веса и хорошей прочности. Для этого требуется меньше опор и связей. Преимуществом служит возможность работы при любых погодных условиях. Недостатком данной конструкции является подверженность каркаса деформации и необходимость очистки щитов после использования от остатков бетонной смеси. Основная составляющая щита опалубки может иметь:
• высоту от 3.0 до 3.3 м;
• ширину от 0,25 м (далее от 0,30 до 1,2 с шагом в 0,1 м);
• толщину металлической стенки профиля от 1,4 см.
Алюминиевая опалубка включает в себя следующие конструкционные элементы:
• щиты. Они могут быть универсальными, доборными, шарнирными, угловыми и основными. В большинстве случаев имеют прямоугольную форму.
• подкосы;
• комплект замков;
• стяжки;
• кронштейны.
При правильном подборе всех элементов и соблюдении технологии монтажа, опалубочная система будет абсолютно герметична в местах стыков. Это исключает просачивание бетона и благоприятно влияет на качество готовых изделий.

Рис.4. Алюминиевая опалубка
Щиты из пластика химически инертны и не теряют прочности при эксплуатации в агрессивных средах. Пластичность полипропилена позволяет использовать материал для отливки радиальных и сложных поверхностей. Низкая адгезия не требует применения специальных смазок при формовке железобетонных конструкции. Пластиковая опалубка используется возведения перекрытий, стен, колонн и фундамента. Имеет простую сборку, максимальный вес элемента не превышает 10 кг, что говорит о возможности ручной сборки и установки. Также является достаточно экономичным вариантом в отличии от металлической. Материал опалубки не подается коррозии и легко очищается водой после проведенной работы.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки