ЗБІРНО -МОНОЛІТНІ ПЕРЕКРИТТЯ НА ОСНОВІ НЕЗНІМНОЇ ОПАЛУБКИ
Семінар під такою назвою за участю фахівців з Мінська, Новополоцка і Польщі було проведено 22 березня в рамках 9-ї Міжнародної спеціалізованої виставки «Будекспо-2006». Він був присвячений відносно новим для Білорусі конструкціям перекриттів, які мають чимало переваг у порівнянні з традиційними збірними і монолітними перекриттями і повинні скласти їм гідну конкуренцію.
Олександр Мордіч, провідний науковий співробітник УП «Інститут БЕЛНІЇС» (Мінськ):
- Розглянуті конструкції перекриттів застосовуються як в каркасних, так і в стінових конструктивних системах будівель. Якщо це перекриття з плитню незнімної опалубкою, то воно являє собою своєрідну залізобетонну шкаралупу, яка попередньо укладається на якісь опори. Ця шкаралупа має орієнтовані вгору випуски арматури, і на неї заливається бетон. У підсумку виходить збірно-монолітна конструкція прольотом до 9 м. Для того щоб знизити масу перекриття, на подібну незнімну опалубку можуть укладатися всілякі пустотоутворювачі - наприклад, циліндричні. Арматура - це трикутні каркаси і сітка. Такі полегшені перекриття прольотом 9 м раціонально застосовувати для гаражів і паркінгів. У Білорусі вже є певний заділ. Фахівці з НПСФ «АІСТ» (Новополоцьк) розробили застосовуючи перш за все в будівництві житла збірно-монолітні перекриття «Дах», який складається зі збірних залізобетонних балок, виконаних у вигляді просторового сталевого арматурного каркаса і залізобетонної основи (бруса) прямокутного поперечного перерізу, пустотних блоків і заливається на об'єкті монолітного бетону.
Пустотні блоки (вкладиші), що укладаються на залізобетонні бруси, можуть бути керамічними, газосилікатними або бетонними. Такі перекриття мають прекрасні звукоізоляційні і теплотехнічні властивості, а в їх отворах без проблем розміщуються комунікації, в тому числі електропроводка. Важливо і те, що розглянуті перекриття можуть успішно застосовуватися при будівництві малоповерхових будинків способом «Будую сам». На стіни ручної кладки лише дві особи здатні укладати залізобетонні балки, на них - вкладиші, а потім на отримане підставу (незнімну опалубку) і заливати бетон. В Європі подібні конструкції успішно застосовуються в широкому діапазоні вже давно. Цікавий останній варіант польської компанії Ergobud, що дозволяє скоротити витрату сталі. Що стосується нашої практики, то, проектуючи перекриття каркасних будинків, ми вводимо облік роспору, що дозволяє нам теж приблизно до 25-30% скоротити витрату сталі. На що треба звернути особливу увагу? На арматурні вироби - просторові каркаси. Їх можна робити тільки на автоматичних лініях з автоматичним зварюванням. Тоді забезпечується висока якість.
Яків Пигулевский, директор НПСФ «АІСТ» (Новополоцьк):
- Я вже 30 років в будівництві. Побудував «Нафтан», фабрику у Жлобині, завод скловолокна. Коли стало важко, ми поїхали в Польщу, і я там побачив, як сім'я з двох-трьох чоловік і троє українців за три дня зробили перекриття другого поверху. Причому залізобетонні балки вони піднімали за допомогою мотузки. Ось ми і створили спільно з польською стороною спільне підприємство «Дах», яке займалося такими конструкціями. В силу обставин воно не працює, але ми цю тему не кинули і протягом декількох років розвиваємося. З нашою участю розроблені стандарти (СТБ 1326-2002 «Балки залізобетонні для збірно-монолітних перекриттів. Технічні умови» і СТБ 1327-2002 «Блоки бетонні пустотні для збірно-монолітних перекриттів. Технічні умови»), серія Б 1.146.1-1.02 « збірно-монолітне перекриття «Дах». Зараз наші перекриття користуються великим попитом. Вони дуже зручні при реконструкції старих будівель і споруд та в приватному житловому будівництві. Можна використовувати їх і в масштабному житловому будівництві - треба мати бетононасос і незнімну плоску опалубку. Це дорожче, але швидше. У чому вигода? 2-3 людини за день можуть зібрати 60-100 м2 збірної частини перекриття, на наступний день прийняти бетон і через тиждень зняти опалубку. Ще ми нашу технологію застосовуємо для виготовлення перемичок і сходових маршів. І про таку сферу застосування нашої продукції. У нас багато старих капітальних будівель, які потребують заміни. Ось ми у Вітебську в одному з гуртожитків горищне перекриття замінили в найлютіший мороз, без виселення з 1-го і 2-го поверхів студентів.
Ми побудували дуже багато об'єктів, у нас є виробнича база, де ми робимо арматуру, бруси, блоки. Головний елемент конструкції - жорсткий арматурний просторовий каркас. Польська сторона, коли ми починали, мала у Варшаві два верстати. Один з них ми з російським інженером скопіювали і зробили подібну лінію у себе. Сказати, що це дешево, не можна. Ми конкуруємо з виробниками традиційних перекриттів: по металевих балках, монолітним, збірним. І за швидкістю будівництва ми в 2-3 рази краще. Нещодавно на прохання Шкловського райвиконкому в с. Забродьє ми зробили перекриття поставленої на модернізацію школи. Півроку там до нас ніхто не міг придумати, яке перекриття влаштувати. А ми виконали 1200 м2 за три місяці, причому з розбиранням старого перекриття. Ми робимо перекриття для розрахункових навантажень від 2 кН/м2 до 10 кН/м2. Прольоти у нас - до 9,6 м, висота перекриття - до 350 мм. З нами співпрацює Полоцький університет. Нещодавно з їх фахівцями провели успішні випробування - проліт 9,6 м під навантаження до 4 кН / м2 включно. Це по серії. Якщо застосовувати додаткове армування, то можна мати і більшу розрахункове навантаження. Зараз працюємо над перекриттям прольотом 12 м і висотою 450 мм. А секрет успіху в арматурній фермі. У поляків же арматура діаметром 6 мм (у нас - 8 мм) і каркас «плаваючий» по висоті. Тобто економиться арматура. Взагалі, що ці балки - це ідея російського інженера Редькіна, але в силу гігантоманії свого часу вони від нас пішли. Їх взяли італійці, німці, поляки. Поляки зробили крок далі нас, в освоєнні цієї технології. Особливо щодо арматури. Треба сказати, що не всяка арматура для наших цілей підходить. Ось ми купуємо Жлобінську сталь - і каркас не виходить, через 100 метрів він може піти в сторону. І не можна ні в якому разі просто так зварювати каркаси. Дугове зварювання не підходить. Повинна бути тільки гаряче кування, тому що це ферма. Нас польська сторона попередила: не дай Бог, перекриття десь впаде. Тому до своєї роботи ми підходимо з чисто інженерної точки зору.
Микола Шевельков, технічний директор НПСФ «АІСТ» (Новополоцьк):
- Чим ці конструкції принципово відрізняються від інших? Перш за все надлегкою вагою. 6-метрова балка важить 72 кг, її вільно монтують двоє робітників. 9-метрова балка важить 130 кг, її вільно монтують четверо робітників. Блок важить 14-17 кг, його вільно монтує один робочий, причому насухо. Виходить незнімна опалубка. Оскільки монтаж ручний, нам потрібен вантажопідйомний механізм тільки для того, щоб подати конструкції на монтажний горизонт. При заміні горищного перекриття (найбільш частий вид заміни перекриттів) ми поруч з будівлею встановлюємо щогловий підйомник. На більшості об'єктів ми зберігаємо існуючу кроквяну систему, якщо вона в нормальному стані. Тим більше прагнемо зберігати історично цінні конструкції. Так, наприклад, ми поступили в разі Єзуїтській колегії в Полоцьку, побудованої 250 років тому. Ця будівля весь час експлуатувалося, в радянські часи в ньому розміщувався військовий госпіталь. Хоча кроквяна система була в поганому стані, її було шкода руйнувати. І завдяки нашій технології вона збереглася. Цікаво, що останній раз цю кроквяну систему ремонтували (ми це визначили за клеймам) 170 років тому. Що ще здивувало - це не іржаві цвяхи. Це пояснюється тим, що в цій будівлі дуже хороша система дренажу і з будівлі до 1946 р там була повітряна система опалення: печі в цокольному поверсі і система «тепла підлога» в усіх приміщеннях. У Несвіжському замку, де треба міняти старі перекриття на наші, інші особливості - зокрема, стіни там знаходяться в недосконалому стані, що пояснюється поганим дренажем.
Наші конструкції мають і таку перевагу. Їх опорна частина - це фактично суцільний монолітний пояс необхідної висоти, і ми прагнемо його влаштовувати не тільки по протилежних опор, а й по опорах (стін) іншого напрямку. З огляду на те, що в наших конструкціях передбачені ребра жорсткості, виходить, що при тому, що спирається по контуру перекриття фактично працює в двох головних напрямках. У Несвіжському замку ми на прохання замовника провели додаткові натурні випробування. Вони показали, що фактичні показники нашої конструкції виявилися приблизно в 4 рази краще розрахункових. Тобто балка, розрахована під навантаження в 4 кН/м2, не зламалася навіть при навантаженні 16 кН/м2. Хоча тріщини розкрилися більше допустимого і прогин був більше 1/250. І ще про швидкість будівництва. Ми прикидали, що наші перекриття зводяться рази в три швидше, ніж традиційні монолітні перекриття. Вартість 1 м. пог. нашого арматурного каркаса - 1,5 долара. Межа вогнестійкості перекриття (по сертифікату) - 60 хв.
Маріан Войцех Шиманьська, консультант компанії «Завод елементів будівельних конструкцій» (ZEK; Варшава і Бохня, Польща) з бюро «Партнер Ост Вест» (Лодзь, Польща):
— - Польська компанія ZEK заснована інженером Єжи Кратерскім в 1988 р. Її основна мета - виробництво в Польщі сучасних збірно-монолітних конструкцій для цивільного і промислового будівництва. Займатися цією темою Єжи Кратерскі почав ще в 1970 р, коли працював на державному підприємстві. У 1970-х роках в Польщі почалося виробництво включають в свій склад попередньо виготовлені балки і пустотілі блоки (вкладиші) збірно-монолітних перекриття FERT, CERAM, а в 1980-х рр. - перекриттів TERIVA, EF-45. Ці конструкції відрізнялися від традиційних насамперед простотою монтажу. 1 м. пог. балки важить не більше 17 кг, а вкладиша - 16,5-20,0 кг в залежності від товщини перекриття. Отже, дані перекриття набагато легше аналогічної продукції домобудівних комбінатів. У Польщі ця обставина мала і продовжує мати велике значення в зв'язку з широким будівництвом малоповерхових будинків в містах і сільській місцевості. Тому цілком виправдано свого часу було прийнято рішення орендувати для виробництва елементів збірно-монолітних перекриттів виробничу лінію на державному підприємстві. А в 1994 році компанія ZEK придбала приблизно 2 га землі в Бохні неподалік від Кракова і встановила там сучасну автоматичну технологічну лінію з виготовлення просторових арматурних каркасів (арматурних ферм) марки KJ для збірно-монолітних перекриттів, які дозволили істотно економити арматурну сталь.
Компанія отримала патент на нову ферму, яка сьогодні проводиться тільки в Польщі. Є на цей арматурний каркас і технічне свідоцтво №АТ-15-2271/96 Інституту будівельної техніки у Варшаві. Сьогодні виробничі площі компанії ZEK становлять 6 тис. М2, на яких трудяться 25 чоловік. Повна відповідність польської продукції європейської якості наступило після того, як компанія «Гут-Мет», організована в 1992 р компаніями ZEK і «Гута Островець», почала виробляти на обладнанні італійської компанії AWM холоднодеформовану сталеву арматуру, що задовольняє вимогам німецького стандарту DIN-488. З метою подальшого розвитку даного виробництва компанія ZEK спільно з «Гутою Заверцне» в 1993 р організувала іншу компанію - «Екостом», яка є сьогодні провідним польським виробником холоднодеформованої арматури і плоских сіток з неї. Компанії ZEK і «Екостом» отримали відповідне Технічне свідоцтво №АТ-15-2498/97 Інституту будівельної техніки у Варшаві. Слід зазначити, що холодне деформування підвищує межу плинності арматурної сталі з 350 МПа до 500 МПа. Паралельно з виробництвом балок перекриттів розвивалося і виробництво плит (панелей) PSKJ, які є незнімною опалубкою для збірно-монолітних перекриттів із суцільною монолітною частиною. Головна арматура плити PSKJ - це зварені сітки і просторові каркаси (ферми) типу KJ, виконані зі сталі з підвищеними характеристиками міцності типу St3S-b-500 і St3Y-b-500 (Технічне свідоцтво №АТ-15-2498/97).
Використання ферми з додатково привареними згідно епюрі згинальних моментів стрижнями дало приблизно 30% економії витрати стали і значно знизило трудомісткість процесу армування плити в порівнянні з іншими подібними конструктивними рішеннями. Перекриття марки PSKJ є комплексною конструкцією, що складається з тонкої залізобетонної плити заводського виготовлення, яка служить незнімною опалубкою, і шару монолітного бетону, що заливається на зазначену плиту в проектному положенні.
Такі перекриття, що застосовуються в цивільному та промисловому будівництві, об'єднують переваги збірної конструкції (прискорений монтаж при використанні легкого вантажопідйомного обладнання, дуже гладкі стелі, які не потребують додаткової штукатурки) і монолітної конструкції (будь-яка форма перекриття в плані, приховані балки і комунікації). Вони різко спрощують в порівнянні з чисто монолітною конструкцією ведення арматурних робіт, оскільки вся основна нижня робоча арматура знаходиться в збірній частини перекриття. Конструкція перекриттів марки PSKJ також допускає вільне формування їх країв і пристрій в них наскрізних отворів, що полегшує проводку через ці перекриття стояків різних комунікацій і сприяє зручній закладенні горизонтальних комунікацій в верхньому шарі монолітного бетону. Крім того, в порівнянні з традиційними (збірними або монолітними) рішеннями у розглянутих перекриттів відсутні клавішні, вони задовольняють стандартним вимогам по звукоізоляції без пристрою «плаваючих» підлог, мають вогнестійкість класу 1 з можливістю розширення до класу 2, скорочують тривалість будівництва, знижують матеріаломісткість перекриття і транспортні витрати. Розглянуті перекриття, витримуючи навантаження від 4,5 до 7,5 кН/м2, можуть мати наступне розміри: довжина - від 240 до 720 см (через кожні 60 см), ширина - від 120 до 243 см, товщина - від 12 до 24 см. у 1997 р в Інституті будівельної техніки у Варшаві були проведені випробування плити PSKJ-600/120/18/4,5.
Цікаво, що реальна несуча здатність, прогини і розкриття тріщин в разі даного вироби виявилися навіть на 20% краще розрахункових. Завдання зниження ваги і підвищення ізоляційних характеристик перекриттів з плитами незнімної опалубки вирішена за рахунок використання стіропорових вкладишів в перекриттях марки PSKJ- S з максимальним прольотом 7,5 м. Ці вкладиші можуть монтуватися в заводських умовах або на будівництві. Їх ширина зазвичай 45 см, а висота на 10 см менше товщини перекриття. Використання стіропорових вкладишів забезпечує зниження ваги перекриття (наприклад, перекриття марки PSKJ і марки PSKJ-S товщиною 18 см важать відповідно 4,00 кН / м2 та 2,88 кН / м2, а т олщіной 22 см - 5,50 кН / м2 та 3,12 кН / м2). Ще два важливих приклады вдосконалення збірно-монолітних перекриттів розглянутого типу - приопорны сітки виробництва заводу в Бохні і елементи для влаштування зовнішніх і внутрішніх стін в рівні перекриттів (вінці), що виготовляються варшавської компанією Ergobud. Свої арматурні вироби компанія ZEK поставляє більш ніж на 100 заводів, які виробляють елементи часторебристих перекриттів типу TERIVA (балки і пустотні блоки-вкладиші), а також плити для перекриттів типу PSKJ, 2K і Filigran. Можна сказати, що на сьогоднішній день компанія ZEK приблизно на 60% покриває потреби всіх польських виробників зазначених будівельних елементів. Всі вироби компанії отримали сертифікат № В / 08/127/97, який дає право позначати їх знаком безпеки визнаної організації ЦЕБЕТ в Варшаві.
Богуслав Войтехович, директор компанії «Постстрой» (Мінськ):
- У чому сенс цього семінару? Новополоцьк від Мінська далеко, Польща ще далі. Тому ми з партнерами з Новополоцка і Польщі починаємо виробництво елементів збірно-монолітних перекриттів з незнімною опалубкою в Мінську. Залізобетонні плити до кінця року буде випускати завод збірного залізобетону №1. Це ВАТ без державної частки. Там зараз займаються підготовкою виробництва. І балки будуть виготовлятися в Мінську. Просторові арматурні каркаси (ферми) будуть з Новополоцка, не вистачить - будуть з Польщі.
Дмитро ЖУКОВ, канд. техн. наук
