Владимир Павлович Блажко, канд. техн. наук, заместитель руководителя центра № 21 НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва
e-mail: ihtias46@mail.ru
Vladimir P. Blazhko, Cand. Sci. (Engineering), Deputy Head of Center No. 21, NIIZHB named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow
e-mail: ihtias46@mail.ru
Любовь Николаевна Смирнова, канд. техн. наук, ученый секретарь АО «НИЦ «Строительство», Москва
e-mail: lyubovsmirnova80@gmail.com
Lyubov N. Smirnova, Cand. Sci. (Engineering), Academic Secretary, JSC Research Center of Construction, Moscow
e-mail: lyubovsmirnova80@gmail.com
Введение. В статье рассматривается инновационная конструктивная система КПСМ (каркас пространственный сборно-монолитный) в части ее практической реализации на предприятиях, производящих сборные железобетонные конструкции. В частности, имеются в виду заводы малой мощности, расположенные в регионах и не располагающие развитой технологической базой. Внедрение КПСМ на этих предприятиях позволит организовать выпуск изделий для строительства объектов соцкультбыта, а также жилых зданий в обычных и сейсмоактивных районах. Конструктивная система состоит из Н-образных рам, расположенных ортогонально друг другу и связанных между собой по высоте монолитными вставками, а по горизонтали – стяжками. Перекрытия сборные из полнотелых железобетонных плит, соединяемых между собой через закладные детали с помощью сварки. Возможно применение многопустотного настила. Ограждающие конструкции из мелкоштучных элементов либо навесных панелей на каркасе с эффективным утеплителем.
Н-образные рамы располагаются на сетке осей 6 × 3 м или 6 × 6 м – в случае применения многопустотного настила. Рама изготавливается в горизонтальном положении. Габарит форм по длине не превышает 3 000 мм, в форме изготавливается одна полурама. Габариты полурамы – 2 000 × 3 000 мм. Полурамы имеют арматурные выпуски в ригельной части дляпоследующей укрупнительной сборки. Укрупнительная сборка может производиться на заводе или на стройплощадке в процессе монтажа. Перевозятся изделия в горизонтальном положении бортовыми трейлерами.
Для зданий малоэтажной застройки предусмотрена сейсмозащита с помощью технологии «скользящий фундамент».
Материалы и методы. На основании заданного архитектурно-планировочного решения жилого 4-этажного дома, расположенного в районе г. Прокопьевск, для завода ЖБИ ООО «ПромкомбинатЪ» в г. Калтане Новокузнецкой области на стадии «концепции» были разработаны схемы расположения рам, плит перекрытий, а также основные технические решения узловых соединений, выполнен расчет здания.
Номенклатура изделий для возведения надземной части дома состоит из 10 позиций: полурама – 2 ед.; плиты перекрытий – 2 ед.; диафрагмы жесткости – 2 ед.; лестничные площадки – 2 ед.; лестничные марши – 2 ед.
Фундамент под здание предусматривается из монолитного бетона с устройством активной сейсмоизоляции в виде скользящего пояса, который устраивается под стойками Н-образных рам. В качестве элемента скольжения рассматривается пара фторопласт Ф-4 – сталь.
Результаты. Дан практический пример реализации инновационной каркасной системы КПСМ на конкретном предприятии.
Выводы. В процессе опытно-конструкторских работ по адаптации каркасной системы КПСМ на заводе ЖБИ получены технические решения для 4-этажного жилого дома, расположенного в районе с сейсмической активностью 8 баллов. Основные несущие элементы каркаса Н-образной рамы и перекрытия изготавливаются в горизонтальных формах, имеющихся в наличии у предприятия. Габариты изделий не превышают установленных для перевозки бортовым автотранспортом. Внедрение на предприятии данной системы позволяет наладить в регионе выпуск жилых домов, а также объектов соцкультбыта.
Introduction. The article discusses the innovative structural system of SPMF (prefabricated monolithic spatial frame) in terms of its practical implementation at enterprises producing precast reinforced concrete structures. In particular, we mean low-capacity plants located in the regions and not having a developed technological base. The introduction of SPMF at these enterprises will allow to organize the production of products for the construction of social and cultural facilities, as well as residential buildings in conventional and seismically active areas. The structural system consists of H-shaped frames arranged orthogonally to each other and interconnected in height by monolithic inserts, and horizontally by ties. The floors are prefabricated from solid reinforced concrete slabs, connected to each other through embedded parts by welding. It is possible to use multi-hollow flooring. Enclosing structures made of small-piece elements or hinged panels on a frame with effective insulation.
H-shaped frames are located on a grid of axes of 6 × 3 m or 6 × 6 m – in the case of multi-hollow flooring. The frame is manufactured in a horizontal position. The size of the molds in length does not exceed 3,000 mm, one half-frame is made in the mold. The dimensions of the half-frame are 2,000 × 3,000 mm. The half-frames have rebar outlets in the crossbar part for subsequent enlargement assembly. The consolidation assembly can be carried out at the factory or on the construction site during the installation process. Products are transported in a horizontal position by flatbed trailers.
For low-rise buildings, seismic protection is provided using the "sliding foundation" technology.
Materials and methods. On the basis of a given architectural and planning solution of a residential 4-storey building located in the Prokopyevsk area, for the concrete plant of LLC Promkombinat in Kaltan, Novokuznetsk region, at the "concept" stage, the layout schemes of frames, floor slabs, as well as the main technical solutions of nodal connections were developed, the calculation of the building was carried out.
The range of products for the construction of the aboveground part of the house consists of 10 positions: half-frame – 2 units; floor slabs – 2 units; stiffness diaphragms – 2 units; staircases – 2 units; staircases – 2 units.
The foundation for the building is provided from monolithic concrete with an active seismic isolation device in the form of a sliding belt, which is arranged under the pillars of H-shaped frames. A pair of fluoroplast F-4 – steel is considered as a sliding element.
Results. A practical example of the implementation of an innovative frame system of SPMF at a specific enterprise is given.
Conclusions. During the development work on the adaptation of the SPMF frame system at the precast concrete plant, technical solutions were obtained for a 4-storey residential building located in an area with seismic activity of 8 points. The main load-bearing elements of the H-shaped frame and the ceiling are made in horizontal forms available at the enterprise. The dimensions of the products do not exceed those established for transportation by flatbed vehicles. The introduction of this system at the enterprise makes it possible to establish the production of residential buildings in the region, as well as social and cultural facilities.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.