Строительство из сборных конструкций

Сборный железобетон - важное изобретение нашей эпохи. С его применением увеличились темпы строительства, снизился объем работ на строительной площадке, поскольку на заводах сборных конструкций элементы изготавливают промышленным способом и после транспортировки их монтируют на строительной площадке.

При строительстве индивидуальных домов исключено создание полигона для производства сборных конструкций, поэтому их применение ограничивается теми возможностями, которые предоставляются застройщику в ВНР торговой организацией "Тюзеп". Однако выбор элементов все же довольно широк, особенно это касается конструкций перекрытий и перемычек для оконных и дверных проемов.

Сборные железобетонные элементы

На торговые склады сборные железобетонные элементы привозят железнодорожным транспортом; во время погрузочно-разгрузочных работ элементы часто повреждаются, образуются дефекты, которые иногда ставят под сомнение возможность использования этих элементов в строительстве.

Через торговую сеть можно приобрести сборные железобетонные балки. Балки делятся на две большие группы - с армированием сталью (буквенные обозначения G, Gm, FF) и с преднапряженной арматурой (Е и М). Раньше балки с обычной арматурой имели после буквенной маркировки цифровые обозначения, различавшие их друг от друга по величине перекрываемого пролета в дециметрах, а также по предельно допускаемому моменту в кН, т. е. моменту, который может выдержать балка без опасных деформаций. Например, G 48-30 означает, что балка пролетом 4,8 м рассчитана на момент 30 кН. Балки с преднапряженной арматурой имеют другое обозначение - например, Е7-60 говорит о числе преднапряженных струн в балке, а также о величине пролета, выраженной в дециметрах.

Сборные железобетонные балки заранее рассчитывают на всевозможные нагрузки, в том числе и на те, которые возникают при транспортировке и складировании.

Складирование железобетонных элементов

На верхней плоскости балок имеются монтажные петли для зачаливания при погрузочно-разгрузочных работах. При складировании эти петли указывают на необходимое положение балок, поскольку они должны укладываться в штабеля с деревянными прокладками, располагаемыми возле петель (рис. 78). Если же устанавливать балки по-другому, то они разрушаются или растрескиваются, становясь непригодными для использования. Ошибки складирования допускают чаще всего на стройплощадке, особенно в тех местах, где ощущается теснота, и элементы хранят на неподходящем для этого грунте. Слабо уплотненный или рыхлый грунт во время таяния снега начинает оседать, из-за смещения подкладок элементы разрушаются и становятся непригодными для строительства (рис. 79).

Разрушение сборных железобетонных элементов

Разрушение или образование трещин в балках происходит и в результате неправильного хранения. Элементы конструкций не рекомендуют хранить на боку или в перевернутом виде. Неправильной является укладка балок в штабеля более пяти штук в высоту.

Перед началом строительства каждый элемент осматривают, определяя его качество; элементы с дефектами можно использовать, но только после консультации со специалистами. Заводские дефекты обнаруживают сразу: раковины от выпавшего гравия глубиной более 5 см; трещины, образовавшиеся в сжатом поясе элементов с обычной арматурой (допустимы, если глубина их составляет не более 5-10% половины высоты балки). В растянутом поясе допустимы трещины размером не более 0,1 мм, образовавшиеся перпендикулярно оси. Наклонные трещины, вызванные скалывающими напряжениями, или раскрошившиеся участки в сжатом поясе свидетельствуют о непригодности конструкции для применения. Непригодны также элементы, в которых плохо закреплена арматура или имеются сквозные через все поперечное сечение трещины.

Предварительно напряженные элементы требуют повышенного внимания, поскольку они имеют меньший запас прочности, более точно рассчитаны. Нельзя использовать такие элементы, в которых невооруженным глазом могут быть обнаружены следующие дефекты: протяженные трещины, трещины вдоль арматуры или в нижнем поясе, оголенная арматура длиной более 50 см; корродированная арматура, значительные по величине отколы кромок и углов элемента.

Монтаж сборных железобетонных конструкций

Сборные железобетонные конструкции работают в соответствии с проектом только в том случае, если опираются на опоры определенным образом и закреплены на них неподвижно. Повторяющейся ошибкой при строительстве индивидуального дома является неточность разметки, вследствие чего сборные железобетонные балки используют для перекрытия больших пролетов. В этом случае длина опирания короче необходимой, нагрузка передается на меньшую площадь и возникает опасность того, что балка сломается или "сомнется" опора.

Часто в перекрытие встраивают балки иного типа, чем предусмотрено проектом, это допускается, если их длина соответствует необходимой, а несущая способность выше. Хотя внешне балки выглядят одинаково, их несущая способность может различаться более чем вдвое в зависимости от количества и места расположения арматуры. Установка не по проекту случайной балки с неопределенно малой несущей способностью вызовет ее разрушение уже в процессе строительства перекрытия дома. В подобных случаях перекрытие, возможно, и не обрушится, но прогиб будет больше ожидаемого. Вследствие прогиба по границе соприкосновения балки и элементов перекрытия на нижней части перекрытия возникают трещины и устранить их периодической побелкой невозможно - они появляются вновь и вновь из-за подвижек конструкции под действием переменных нагрузок.

Грубейшей ошибкой является укладывание балок в неправильном положении - на боку или в перевернутом виде (рис. 80). Несущая способность железобетонных балок, в отличие от деревянных, соответствует проектной только в определенном положении; если их перевернуть, то они разрушатся, поскольку были спроектированы и армированы только для данного положения.

Все изменения первоначального проекта требуют дополнительного расчета, так как возможны обрушения перекрытий, например, если соединить короткие балки простой сваркой концов арматуры и заполнить стык бетоном, то перекрытие обвалится еще во время строительства. Подобного рода наращивание конструкций надежно выполнить невозможно. Не рекомендуется работать с арматурой, у которой при сварке резко снижается несущая способность. Дополнительное бетонирование не обеспечивает надлежащее качество соединения, поскольку в месте сварки бетон под действием высокой температуры теряет свою прочность.

Монтаж сборных железобетонных конструкций

Переделки сборных железобетонных балок на строительной площадке недопустимы; не разрешается их удлинять, укорачивать, встраивать в перевернутом виде или на боку.

Сборные железобетонные балки опираются на несущие стены или на другие конструкции, концы их фиксируют поясом жесткости, чтобы предупредить смещения. Железобетонный пояс жесткости представляет собой монолитную бетонную балку, которая идет по верху несущих стен и обеспечивает горизонтальную жесткость здания. Перед изготовлением пояса жесткости укладывают железобетонные балки или панели перекрытия. Следует учитывать, что в районах с холодным климатом пояс жесткости может вызвать промерзание стен в зоне перекрытия.

Нередко допускают такую ошибку - дойдя до верха стены, до поверхности, где начинается пояс жесткости, укладывают балки и элементы перекрытия, но не имеют уже возможности протянуть арматуру в нижней части пояса жесткости под уложенными балками (или сквозь них). Эту ошибку можно предупредить. Простейшим решением является устройство опорного прогона вдоль стены, который поддерживает перекрытие, пока не забетонируют пояс жесткости (рис. 81). Часто с помощью опорного прогона приподнимают балки перекрытия и под ними проводят продольную арматуру и бетонируют пояс жесткости.

Плита перекрытия

Возводя перекрытия из сборных панелей, перед бетонированием увлажняют опалубку. При этом много воды попадает во внутренние полости панелей. Если вода оттуда не вытечет до бетонирования, то под действием мороза зимой перекрытие растрескается, а его несущая способность снизится (рис. 82); кроме того, весной влага выступает через трещины из перекрытия и разрушает побелку. Описанное выше явление происходит и при применении корытообразных элементов перекрытия, накапливающих дождевую воду, которая либо замерзает зимой, либо постоянно увлажняет конструкцию (рис. 83). Решением может стать просверливание отверстий в самой нижней точке для стока скапливающейся воды. Во многих случаях при заполнении перекрытия элементами не наносят необходимого слоя раствора, обеспечивающего подвижность элементов, которые в готовом перекрытии смещаются и на штукатурке появляются трещины (рис. 84).

Элементы перекрытия

Иногда применяют неправильную технологию укладки предварительно напряженных балок с заполнением элементами в виде пустотелых вкладышей. Не учитывают, а часто и не знают о том, что перекрытие выдерживает проектную нагрузку только в том случае, если швы между балками и элементами перекрытия заделаны бетонной смесью. Этот бетон учитывают при расчете несущей способности, но если его просто уложить и оставить без ухода, то он "перегорит", и перекрытие не достигнет проектной мощности (рис. 85).

Предварительно напряженная балка

Перекрытия с вкладышами из ячеистой керамики

Ячеистую керамику, содержащую не менее 40% стекловидной керамики, изготовляют из ячеистой глины; керамические элементы примерно в четыре раза крупнее традиционного кирпича. Конструкция элементов состоит из "ребер жесткости" толщиной 10-12 мм.

Применение новой технологии усилило способность элементов сохранять форму благодаря почти бетонной прочности; стало возможным создание сборных конструкций из бетона с вкладышами из обожженной глины. Применение перекрытий с вкладышами из ячеистой керамики (балки-вкладыши) в первую очередь выгодно в индивидуальном строительстве благодаря их легкости, простоте установки в условиях маломеханизированных строек.

Ошибки, допускаемые при устройстве керамических перекрытий, аналогичны ошибкам при возведении железобетонных перекрытий. Для замоноличивания балок-вкладышей из ячеистой керамики важно выполнить точное армирование, особенно при работе с некоторыми марками бетонов, например В 200. Порой забывают о необходимости увлажнения, и керамические элементы впитывают влагу из бетона, а оставшееся количество воды недостаточно для схватывания. Кроме того, трудно приобрести арматуру диаметром 4 мм, необходимую для изготовления хомутов в местах привязки балок к бетонным стенам.

Неправильная подача сразу нескольких балок

Установка балок-вкладышей из ячеистой керамики довольно проста, так как масса их невелика. Не следует допускать, чтобы автокран поднимал одновременно несколько балок, которые, ударяясь друг о друга, портятся (рис. 86). Часто допускают ошибку, не устраивая подпорку в середине пролета; балки бетонируют в состоянии прогиба (рис. 87).

Перекрытия с вкладышами из ячеистой керамики