Файл: Сарычев, В. С. Эффективность применения монолитного железобетона и бетона в промышленном строительстве.pdf

данном районе строительства и для определенных усло­ вий мостового перехода вместо монолитных железобе­ тонных или стальных обеспечивает снижение стоимости строительства, сокращение сроков строительства, суще­ ственно уменьшает эксплуатационные расходы (по срав­ нению с применением стальных конструкций).

В качестве такого примера можно привести мост че­ рез озеро Пончартейн .(США) общей длиной 38,4 км с четырехреберными пролетными строениями длиной по 17 ж и весом по 180 г. В 1968 г. недалеко от этого моста был построен второй мост с четырехреберными пролет­ ными строениями длиной по 25,5 м и весом по 300 т. Если считать, что пролетное строение изготавливалось на заводе целиком без разрезки вдоль на отдельные балки, то и при этом получается, что для первого моста было изготовлено 2260 однотипных элементов с общим объемом сборного железобетона 163 тыс. ж3. Очевидно, что при таком огромном заказе и сравнительно неболь­ ших затратах на строительство полигона или завода в условиях мягкого климата стоимость изготовления сбор­ ных элементов была невысокой и применение их оказа­ лось выгоднее, нежели применение стальных конструк­ ций или монолитного железобетона.

В тех случаях, когда нет условий для массового про­ изводства сборных железобетонных конструкций, вме­ сто них применяют стальные конструкции или монолит­ ный железобетон.

Наиболее характерно применение сборных железо­ бетонных пролетных строении за рубежом для мостов с пролетами до 30 м, хотя в отдельных случаях сборный железобетон применяли при сооружении мостов с проле­ тами 50—70 м.

В ряде стран за рубежом широко применяют стале­ железобетонные и стальные пролетные строения при строительстве мостов больших пролетов, а также при сооружении мостов со средними и малыми пролетами.

Другие виды сооружений. На строительство подваль­ ных помещений производственного, складского п спе­ циального назначения расходуется ежегодно несколько миллионов кубометров железобетона и бетона. Колонны и перекрытия подвальных помещений с нагрузками па перекрытие до 2,5 тс/м2 выполняются, как правило, сборными с применением типовых конструкций много­ этажных зданий.

Несущая способность типовых колонн в подвальных помещениях будет в очень малой степени использована, поэтому эффективность применения монолитного желе­ зобетона в данном случае несколько выше, чем в много­ этажных зданиях (см. главу III).

Подвальные помещения с нагрузками на перекрытие 5—20 тс/м2 (подвалы специального назначения, масло­ подвалы и др.) строят со сборными или сборно-монолит­ ными железобетонными перекрытиями. Конструкции этих сооружений малоповторяемы. Для них характерны очень большие сечения. Конструкции расположены на нулевой отметке или ниже, что благоприятствует приме­ нению монолитного железобетона.

В настоящее время почти все типовые проекты ем­ костных сооружений водоснабжения и канализации, выполняемые ранее в монолитном железобетоне, пере­ работаны с заменой конструкций на сборные железобе­ тонные. Емкостные же сооружения из монолитного же­ лезобетона исключены из числа действующих.

Емкостные сооружения водопровода и канализации, в том числе и резервуары, проектируют в серии 3900-2 «Унифицированные сборные железобетонные конструк­ ции водопроводных и канализационных емкостных со­

2000, 3000, 6000, 10 000, 20 000, 30 000 и 40 000 м3 имеют прямоугольную в плане форму. В действующих типовых проектах разработаны резервуары всех емкостей, кроме 20 000 м3 и более. Для круглых в плане резервуаров ха­

железобетонное с пазами для установки сборных желе­

сборных железобетонных плит, уложенных по сборным железобетонным ригелям и стенам. Стеновые панели со­ единяют, сваривая выпуски арматуры и замоноличивая стыки бетоном марки 300.

В практике допускаются иногда отступления от типо­ вых проектов, вызываемые необходимостью использо­ вать наличный парк форм для изготовления сборных железобетонных элементов.

Круглые резервуары выполняют из монолитного же­ лезобетона с предварительным напряжением стен коль­ цевой арматурой.

За рубежом применяют монолитные и сборные ре­ зервуары. При этом монолитные конструкции имеют бо­ лее широкое применение, чем в пашей стране.

Специалисты в ГДР считают, что резервуары ем­ костью до 1000 м3 экономичнее строить из монолитного железобетона, свыше 1000 м3— из сборного. Экономич­ ность применения сборных конструкций возрастает, по их мнению, с увеличением емкости сооружений.

ВГДР развито производство сборных железобетон­ ных элементов, необходимых для монтажа водопровод­ но-канализационных сооружений.

ВФРГ при строительстве некоторых резервуаров, силосов, бункеров и водонапорных башен широко приме­ няют скользящую опалубку, что позволяет значительно сократить затраты труда и освобождает от необходимо­ сти отделывать поверхности. В метод возведения резер­ вуаров фирмой «Сименс— Бауунион» с помощью сколь­ зящей опалубки внесены усовершенствования, позволя­ ющие отказаться от домкратных стержней. Вместо них для подъема опалубки используют направляющие, рас­ положенные по внутреннему периметру сооружения. От­

каз от домкратных стержней позволяет получить эконо­ мию стали в размере до 3 кг/м2площади стены.

В США применение сборного или монолитного желе­ зобетона определяется, в первую очередь, экономически­ ми соображениями. Эффективность сборных конструк­ ций возрастает при уменьшении количества типоразме­ ров сборных элементов и увеличении объема их исполь­ зования.

Приведем примеры применения монолитных железобетонных ем­ костей в ФРГ и США.

В ФРГ в г. Целлё был сооружен монолитный предварительно на­ пряженный железобетонный резервуар-перегниватель емкостью 3000 м3. Цилиндрическую часть резервуара диаметром 17 м, ывсотой 11 м и толщиной 30 см возводили с помощью скользящей опалубки. Продолжительность рооружения цилиндрической части (с учетом до­ стижения проектной прочности) составила три недели. Применяемый бетон имел марку 300.

В Нью-Йорке по проектам фирмы «Preload Engineer«» построено несколько монолитных железобетонных резервуаров для хранения во­ ды и нефти большой емкости — от 20 до 58,5 тыс. м3. Фирма «Преидкомпани» (США) получила подряд на строительство поедварителыю напряженного железобетонного резервуара емкостью 105 840 м3. Ре­ зервуар диаметром ИЗ и высотой 8,4 м будет иметь вогнутое днище, его стоимость на 20% ниже стоимости стального резервуара такой же емкости. В Тайлере (штат Техас) построена водонапорная башня из монолитного железобетона. При возведении ствола башни и резер­ вуара была применена скользящая опалубка. Покрытие резервуара куполообразное.

Данные анализа зарубежного опыта показывают, что монолитный железобетон применяется за границей для сооружения резервуаров малой, средней и большой ем­ кости.

В настоящее время в строительстве тоннелей сборные железобетонные конструкции находят широкое примене­ ние. Монолитные железобетонные конструкции применя­ ются в значительно меньшем объеме — главным образом при строительстве тоннелей, размеры которых отличают­ ся от унифицированных; в местах пересечений; при на­ грузках на перекрытие тоннеля, превышающих нагрузки, принятые в типовых проектах каналов. Применяют и сборно-монолитные решения: стенки тоннеля сборные, перекрытие комбинированное со сборной железобетон­ ной плитой, служащей опалубкой во время бетонирова­ ния монолитной железобетонной плиты. Целиком из монолитного железобетона и бетона тоннели возводят редко. Типовые проекты монолитных тоннелей отсутст­ вуют.

За рубежом в ряде стран монолитные железобетон­ ные тоннели применяют широко. При их возведении час­ то используют подвижную опалубку, перемещаемую по рельсам.

2. Некоторые преимущества и недостатки сборного и монолитного железобетона как взаимозаменяемых материалов

К преимуществам сборных железобетонных конст­ рукций можно отнести:

возможность изготовления в заводских условиях на­ иболее эффективных конструктивных форм элементов и применения бетонов более высоких марок, что позволя­ ет повысить эффективность производства;

удобство предварительного напряжения элементов, а следовательно, более широкие возможности для исполь­

прокаткой, виброштампованием и центрифугированием; экономию лесоматериалов; сокращение дополнительных затрат при возведении

конструкций в зимнее время года, особенно в суровых климатических условиях;

снижение трудоемкости строительных процессов; сокращение сроков строительства и возможность бо­

лее раннего ввода объектов в эксплуатацию.

Условиями для эффективного применения сборных железобетонных конструкций являются обеспеченность соответствующими транспортными и монтажными сред­ ствами; наличие экономически обоснованной номенкла­ туры элементов, изготовляемых в массовом порядке на заводах; рациональное решение узлов и стыков; наличие развитой сети предприятий, исключающей нерациональ­ ные дальние перевозки.

Преимущества сборных железобетонных конструк­ ций проявляются в случае применения тонкостенных элементов с предварительным напряжением арматуры и наличии условий для массового их производства; при возведении объектов в зимнее время в районах с суро­ выми климатическими условиями, а также в тех случа­ ях, когда имеется реальная возможность за счет сокра­ щения продолжительности строительства уменьшить

Сроки ввода объектов в действие и получить в результа­ те эффект от выпуска дополнительной продукции.

Недостатки сборных железобетонных конструкций заключаются в наличии стыков, что приводит в ряде случаев к большим затратам стали на закладные дета­ ли и увеличивает трудоемкость изготовления и возведе­ ния конструкций.

К преимуществам монолитных железобетонных кон­ струкций по сравнению со сборными следует отнести:

снижение расхода материалов за счет более полного использования преимуществ иеразрезных систем, отсут­ ствия стыков, меиее жесткой унификации объемно-пла­ нировочных параметров зданий и сооружений и пара­ метров отдельных конструкций;

более широкий выбор объемно-планировочных пара­ метров зданий и сооружений, что позволяет возводить здания с оптимальными параметрами различных архи­

большим объемом работ, в сжатые сроки, при отсутствии необходимых резервов на существующей базе;

экономию на транспортных расходах; сокращение в ряде случаев сроков строительства зда­

ний и сооружений за счет большего количества техноло­ гических потоков, применения более производительной и менее дорогой техники.

Преимущества монолитного железобетона в большей степени проявляются при использовании его в конструк­ циях подземных частей зданий и сооружений, в много­ этажных зданиях с безбалочными перекрытиями; в пролетных строениях автодорожных мостов больших пролетов и в других конструкциях с малым модулем по­ верхности и с относительно малыми затратами на опа­ лубку, подмости и леса (эффект возрастает при исполь­ зовании в этих случаях скользящей или передвижной многооборачиваемой опалубки).

В некоторых случаях более эффективными, чем сбор­ ные и монолитные конструкции, могут быть сборно-мо­ нолитные железобетонные конструкции.

Перенесение операций обработки, отделки и укладки материалов в конструкцию в заводские условия как единственный способ индустриализации строительства и