Железобетонный каркас частного дома: плюсы и минусы, как построить своими руками?

Дом / 05.09.2018 / alexxlab / 0

плюсы и минусы, как построить своими руками?

Дата: 26 июня 2017

Просмотров: 8199

Коментариев: 0

Строительство частных домов на базе монолитного каркаса постепенно приобретает популярность. Прогрессивная строительная технология позволяет за ограниченное время возводить здания различной архитектурной сложности и этажности. Длительный ресурс эксплуатации строений обеспечивается благодаря несущим колоннам, изготовленным из армированного бетона, обеспечивающим равномерное распределение действующих нагрузок.

Что такое монолитный каркас частного дома

Железобетонный каркас частного дома представляет собой монолитную пространственную конструкцию.

Использование в строительстве бетонного каркаса весьма популярно

Достоинства:

• сокращенные сроки возведения здания;
• увеличенная прочность и надежность возводимой конструкции;
• возможность изменения внутренней планировки помещения;
• долговечность строения;
• повышенная устойчивость к сейсмическим факторам;
• отсутствие необходимости использования грузоподъемной техники;
• равномерная усадка постройки, исключающая вероятность образования трещин;
• пожарная безопасность бетонной конструкции;
• пониженная сметная стоимость строительства;
• возможность возведения на любом типе фундамента;
• реализация оригинальных архитектурных решений;
• минимальная потребность в рабочей силе;
• отсутствие швов, что позволяет снизить потери тепла;
• возможность использования различных материалов для отделки стен;
• надежная защита от проникновения посторонних шумов.

Несмотря на множество плюсов, здания с монолитным каркасом не лишены недостатков.

Благодаря бетонным несущим колонам, нагрузка на конструкцию распределяется равномерно, потому такие здания долговечны

Минусы монолитных строений:

• обязательно выполнение надежной гидроизоляции в зоне стыка фундамента и несущих колонн. Влага из почвы не должна разрушать железобетонный каркас;
• необходимость выполнения расчетов, а также разработки грамотного проекта. Выполнение работ профессионалами гарантирует безопасность и устойчивость коттеджа;
• зависимость качества заливаемой бетонной смеси от температурных условий. Применение специальных добавок позволяет снизить в зимнее время температуру схватывания бетона;
• необходимость использования бетононасоса для подачи раствора. Бетонирование значительных объемов с ручной подачей бетона к зоне работ проблематично.

Важно! Особенностью монолитной каркасной конструкции является то, что стены коттеджа не воспринимают нагрузок, а усилия распределяются по несущим колоннам и поперечным балкам.

Этот конструктивный нюанс позволяет использовать при строительстве стен различные материалы, обеспечивающие экологическую безопасность, комфортный тепловой режим и звукоизоляцию постройки. Формирование несущих колонн силового контура здания осуществляется одним из следующих методов:

• собирают опалубку, устанавливают арматурный каркас колонн, производят бетонирование. Возведение стен осуществляется внутри готового каркаса после достижения прочности и демонтажа опалубочной конструкции;
• строят стены здания согласно требованиям проекта. Затем в простенках производят армирование, устанавливают двухстороннюю опалубку, заливают бетонный раствор. Использование стен в качестве стационарной опалубки облегчает рабочий процесс.

Внешние стены между этими колонами закладываются из специальных теплосберегающих материалов

При изготовлении монолитного каркаса применяются следующие виды опалубки:

• стационарная. Является частью конструкции здания, не демонтируется после твердения бетона. Обеспечивает дополнительную теплоизоляцию строения, затрудняет проникновение посторонних шумов;
• демонтируемая. Разбирается после приобретения бетоном эксплуатационной прочности. Изготавливается из древесины, влагостойкой фанеры, металла или пластика и может использоваться повторно.

Внимание! Прочностные характеристики монолитного каркаса частного дома обеспечивают колонны квадратного сечения со стороной, равной 200–400 мм. Расчет сечения конструктивных элементов целесообразно поручить специалистам.

[testimonial_view id=»18″]

Как построить монолитный каркас частного дома своими руками

Самостоятельное строительство железобетонного каркаса для возведения частного строения производите, руководствуясь следующим алгоритмом:

• Подготовьте территорию строительной площадки. Удалите растительность, мусор, произведите разметку.
• Извлеките грунт для возведения фундамента на необходимую глубину, руководствуясь требованиями проекта.

Дом по монолитно-каркасной технологии можно строить практически на любом из типов фундамента

• Спланируйте почву, заполните приямок подушкой на основе песка и гравия.
• Тщательно утрамбуйте подсыпку, установите щитовую опалубку фундамента.
• Залейте бетонное основание постройки в виде монолитной плиты или ленточного фундамента, усиленного стальной арматурой.
• Обеспечьте полное твердение бетона на протяжении месяца.
• Смонтируйте пространственный каркас, соответствующий форме возводимой постройки, используя стальную арматуру.
• Соберите щитовую опалубку с внутренним размером, который соответствует габаритам колонн монолитного каркаса.
• Заливайте непрерывно бетонный раствор в опалубочную конструкцию, производите его вибрационное уплотнение.
• Обеспечьте неподвижность железобетонного каркаса на протяжении четырех недель и демонтируйте опалубку.
• Произведите кладку стен, используя блоки из ячеистого бетона, кирпич и другие материалы.
• Установите на внешние части монолитных элементов теплоизоляционную защиту, используя экструдированный пенополистирол или минеральную вату.
• Осуществите мероприятия по установке кровли и произведите внешнюю отделку строения.

Важно! Обеспечение повышенных прочностных характеристик достигается путем непрерывной заливки бетона марки М300 с показателем подвижности П3 и выше.

В представленном материале изложена общая информация об особенностях и нюансах возведения монолитного каркаса частного дома. Учитывая ответственность каркасной конструкции, целесообразно доверить разработку проекта монолитного дома и выполнение работ профессиональным строителям, опыт которых позволит избежать ошибок.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Монолитный каркас частного дома своими руками

Для возведения зданий используются различные технологические приемы. Приобретает популярность монолитно-каркасная технология, обеспечивающая повышенную долговечность строительных объектов при уменьшенной стоимости монтажных мероприятий.

Монолитный каркас частного дома и промышленного здания обеспечивает повышенную прочность возводимых конструкций за счет равномерного распределения нагрузок бетонными колоннами, усиленными стальной арматурой.
Рассмотрим особенности технологии, оценим ее достоинства и проанализируем недостатки.

Что представляет собой монолитный каркас частного дома

Технология постройки зданий монолитно-каркасного типа первоначально применялась для возведения объектов коммерческого и производственного назначения. Однако благодаря повышенной нагрузочной способности строительных объектов и долговечности сооружаемых конструкций получила широкое распространение в области жилищного и дачного строительства.

Технология монолитного строительства широко известна во всем мире

Сооружаемый по прогрессивной технологии, бетонный каркас дома представляет собой прочную конструкцию, состоящую из:

• арматурного каркаса, изготовленного из стальных прутков. Установка каркаса производится до заливки бетона и позволяет сформировать цельный силовой контур, повышающий нагрузочную способность строительных инструкций;
• марочного бетонного раствора. В состав заливаемой бетонной смеси входит портландцемент с маркировкой не ниже М400. Раствором наполняют предварительно установленную опалубку, которую разбирают после застывания колонны.

Несущие нагрузку железобетонные колонны, благодаря которым каркасные дома приобретают повышенную прочность, сооружаются различными способами:

• первый метод предусматривает сборку опалубочной конструкции, монтаж арматурной решетки будущих колонн и заливку бетонной смеси;
• технология позволяет после твердения бетона и разборки опалубки легко делать наружную стену внутри бетонного каркаса, используя кирпич или различные виды строительных блоков;
• согласно второму способу возможно строительство стен здания в соответствии с проектными требованиями.

При этом простенки усиливают арматурной решеткой, размещенной внутри двусторонней опалубочной конструкции. Опалубку после сборки заполняют бетонной смесью. Функцию торцевых частей выполняют стены, что облегчает процесс работы.

Заполнение межплитного пространства стен может быть выполнено из любого прочного материала

Профессиональные строители рекомендуют монолитный каркас частного дома своими руками сооружать только после детального изучения требований технологии. Следует заранее подготовить стеновой комплект, состоящий из газобетонных блоков или других стройматериалов, стальной арматуры и рабочего раствора.

Важно также тщательно разобраться с особенностями возведения зданий монолитно-каркасного типа и продумать, как обеспечить жесткую связь между фундаментом и каркасом.

Особенности сооружения каркасно-монолитного здания

Бетонный каркас частного дома является главной особенностью монолитно-каркасного строения. Железобетонные колонны, обладающие высокой жесткостью, размещаются в максимально нагруженных участках. Колонны связывают элементы перекрытия, монолитное фундаментное основание и стены в общий силовой контур.

Монолитно-каркасное здание состоит из следующих элементов:

• фундаментной основы, выполненной в виде мощной железобетонной плиты или армированной бетонной ленты;
• бетонных колонн, соединяющих между собой фундаментную базу и плиты перекрытия;
• пространственного арматурного каркаса, изготовленного из прочной стальной арматуры.

Стены в зданиях монолитного типа значительно тоньше, чем в кирпичных и блочных строениях. Это позволяет увеличить площадь жилого пространства. При необходимости обеспечить дополнительную теплоизоляцию, допускается выполнять стены и элементы перекрытия многослойными. При этом внутренний слой несложно утеплить теплой керамикой или другими материалами.

Армокаркас монолитного дома изготавливают из стальных прутьев различного диаметра

От места строительства каркасно-монолитного здания зависит выбор типа основания. Применяются следующие виды фундаментов:

• ленточный, выполненный из готовых железобетонных блоков или залитый из монолитного бетона. Ленточная основа обеспечивает устойчивость зданий на непучинистых почвах, а также грунтах с близким расположением водоносных слоев;
• плавающий, изготовленный в виде цельной плиты. Железобетонный каркас частного дома, смонтированный на усиленной бетонной плите, обеспечивает устойчивость различных видов зданий. Плитная основа положительно зарекомендовала себя на проблемных грунтах.

Технология не предусматривает использование стен в качестве силовых элементов. По железобетонным колоннам нагрузка от элементов строения равномерно распределяется и передается на фундаментную основу. Это позволяет обеспечить повышенный запас прочности железобетонных конструкций и увеличенный ресурс их эксплуатации.

Сооружение железобетонного каркаса выполняется с помощью следующих типов опалубки:

стационарной

Монолитная опалубка туннельного типа состоит из готовых элементов, не подлежащих демонтажу после твердения бетона. Стационарная опалубка применяется для частных строений малой этажности;

Для данного способа застройки используют как съемную, так и несъемную опалубку

щитовой

Конструкция щитового типа разбирается после набора бетоном рабочей прочности. Для изготовления щитов используется влагостойкая фанера, металлические листы, пластик или древесина.

Полученный после бетонирования каркас строения, состоящий из железобетонных колонн и бетонного перекрытия, не создает ощущение громоздкости. Здание воспринимается как легкая пространственная конструкция. Расстояние между несущими колоннами составляет до 10 м. Готовый железобетонный каркас подлежит теплоизоляции и декоративной облицовке.

Главные преимущества технологии

Благодаря оригинальной конструкции и современной технологии возведения, монолитный каркас дома обладает комплексом преимуществ.

Главные достоинства монолитно-каркасного строения:

• значительное сокращение сроков строительства. Быстрые темпы возведения связаны с отсутствием усадки строения и позволяют ускоренными темпами выполнить отделочные работы;
• повышенный запас прочности и высокая надежность железобетонной конструкции. Отсутствие швов и ограниченное количество стыковых участков способствуют повышению прочностных характеристик;
• уменьшенная масса каркасного строения. Благодаря небольшому весу, каркасные дома из монолитного бетона допускается сооружать на проблемных грунтах, склонных к морозному пучению;
• отсутствие локальных нагрузок на фундаментную основу. Масса железобетонной конструкции равномерно передается через связующие колонны и арматурные каркасы на фундамент;
• уменьшенный уровень расходов на строительство монолитного строения.

Сразу после заливки бетонной смеси в опалубку проводят ее уплотнение

Технология возведения каркасного дома менее затратная, в отличие от строений из кирпича и блоков:

• возможно сооружения здание с различным количеством этажей и нестандартной планировкой. В возведенном строении несложно выполнить перепланировку внутренних помещений;
• уменьшенная толщина наружных стен без потери прочностных свойств строения. За счет малой толщины стен жилая площадь увеличивается на 8-10 процентов;
• продолжительные ресурс эксплуатации здания. Повышенный запас прочности обеспечивает долговечность строений, эксплуатация которых без ремонта возможна на протяжении столетия;
• повышенная сейсмическая стойкость. Каркас монолитного здания, усиленный арматурной решеткой, способен воспринимать сейсмические толчки силой до 8 баллов;
• увеличенная устойчивость строения к воздействию повышенной влажности и грунтовых вод. Монолитные конструкции представляют надежную преграду для влаги, обеспечивая повышенный уровень гидроизоляции;
• возможность возведения зданий без применения грузоподъемного оборудования.

Указанная особенность технологии позволяет значительно снизить сметную стоимость строительства;
пожаробезопасность железобетонной конструкции. Прочностные характеристики и эксплуатационные свойства железобетонного каркаса сохраняются при воздействии открытого огня и повышенной температуры.

Кроме указанных достоинств следует отметить экологичность конструкции, возможность выполнения строительных работ в любое время года, минимальный объем тепловых потерь, а также расширенные архитектурные возможности.

Множество достоинств и положительных моментов имеют монолитные дома, отзывы о которых всегда были хорошими

Слабые стороны монолитно-каркасного метода строительства

Несмотря на комплекс преимуществ, строения на основе цельного железобетонного каркаса имеют и слабые стороны.

Недостатки каркасных зданий:

• обязательное применение специальных добавок, обеспечивающих возможность использования бетонной смеси при пониженной температуре. Использование присадок позволяет снизить температуру застывания бетонной смеси в зимнее время;
• необходимость применения специального оборудования, предназначенного для подачи к участку работ бетонной смеси. Использование мощного бетононасоса позволяет обеспечить непрерывную заливку бетонного раствора и уменьшить потребность в рабочей силе;
• необходимость привлечения профессионалов для выполнения прочностных расчетов здания и разработки проектной документации. Выполнение проектных и расчетных работ обеспечивает безопасную эксплуатацию и устойчивость строения;
• недостаточно высокие звукоизоляционные характеристики монолитно-каркасных строений. Стены и перекрытия требуют дополнительной звукоизоляционной защиты;
• увеличенная потребность в использовании опалубки и необходимость тщательной трамбовки залитого бетона с помощью глубинных вибраторов. Применяются стандартные опалубочные конструкции, а также специальные виброуплотнители, улучшающие качество бетона.

Приняв решение сооружать монолитный каркас частного дома, тщательно проанализируйте его достоинства и недостатки.

В зависимости от объема монолитного строительства бетонную смесь могут изготавливать непосредственно на стройплощадке бетономешалкой либо на специализированных заводах ЖБИ

Как своими силами возвести бетонный каркас дома

Сооружайте бетонный каркас дома, придерживаясь указанной последовательности операций:

Подготовьте строительную площадку для возведения каркасного строения. Произведите удаление растительности, вывезите мусор и разметьте территорию.

Выполните земляные мероприятия, направленные на сооружение фундаментной основы. Извлеките почву для будущего фундамента до отметки, предусмотренной проектной документацией.

Разровняйте грунт и засыпьте в подготовленный приямок демпфирующую подушку на базе щебеночно-песчаной смеси. Произведите тщательное уплотнение подсыпки и смонтируйте опалубочную конструкцию.

Нарежьте стальную арматуру на заготовки требуемых размеров и свяжите с помощью отожженной проволоки элементы арматурной решетки. Соберите и зафиксируйте каркас внутри щитовой опалубки.

Произведите заливку предварительно подготовленной бетонной смеси в установленную опалубку. Утрамбуйте раствор и обеспечьте твердение монолита в течение четырех недель.

Соберите из стальной арматуры пространственную решетку, соответствующую конструкции возводимого здания. Произведите сборку опалубки для заливки колон.

Произведите непрерывную заливку бетонной смеси в опалубку. Утрамбуйте бетон вибраторами и не подвергайте его нагрузкам в течение месяца.

Разберите опалубку и выполните возведение стен, используя различные виды строительных материалов. Утеплите, при необходимости, стены с помощью теплоизоляторов.

После монтажа кровельной конструкции и завершения внешних отделочных мероприятий приступайте к внутренним работам.

Заключение

Цельный железобетонный каркас дома – ответственная строительная конструкция, обеспечивающая долговечность и устойчивость здания.

Несмотря на кажущуюся простоту его сооружения, целесообразно доверить выполнение работ профессиональным строителям, в совершенстве владеющим технологией возведения.

плюсы, минусы, сравнение каркасов и строительство своими руками

Использование в строительстве бетонного каркаса весьма популярно. Монолитное строительство жилых зданий эффективное, практичное и экономное. Еще такие здания быстро возводятся. Благодаря бетонным несущим колонам, нагрузка на конструкцию распределяется равномерно, потому такие здания долговечны.

Внешние стены между этими колонами закладываются из специальных теплосберегающих материалов. Часто используют газобетон и бетонный каркас. Строят здания любых размеров и сложности. Поэтому такие каркасы используются в наше время.

Что собой представляет?

Каркасный дом — здание, которое быстро строится. Основной вид строительства – строительство малоэтажных сооружения. В таких зданиях можно изменить планировку. В основе таких зданий лежат деревянные или металлические каркасы с использованием сэндвич-панелей с покрытием из древесных волокон. Утепляют такие конструкции минеральной ватой, эковатой и другими утеплителями.

Такие здания легкие в планировке, если нужно внести изменения в конструкцию бетонных стен, это делают без разрушения конструкции. Сооружения, которые построены на основе каркаса из железобетона, имеют стены без сквозных монтажных швов.

Постепенно строят с использованием такой технологии (с каркасами) и малоэтажные дома. Такие сооружения строят на любой поверхности и в неблагоприятных территориальных условиях. Бетонная конструкция удобная и доступная. Одним из дешевых и практичных материалов является бетон. Его используют для строительства как частного дома, так и многоэтажки.

Вернуться к оглавлению

Плюсы и минусы

Строительство монолитного сооружения расширяется. Этому способствует его универсальность, невысокая стоимость, небольшие сроки сооружения. Используя бетонную конструкцию и бетонные блоки, можно возводить здания любой сложности, независимо от их формы, размеров. Бетон практичный материал, особенно для монолитного строительства.

Такие здания можно легко планировать, изменять планировку комнат. Построить их можно в любом подходящем для этого месте. Сооружения ни капли не уступают кирпичным или бетонным. Плюсы каркасного строительства:

• Скорость постройки и невысокая цена.
• Невозможность повреждения сооружения от конструктивных ошибок или свойств земли.
• Строить можно в любое время года.
• Легкая в конструировании — не нужно делать большой фундамент.
• Нагреваются до необходимой температуры.
• Можно создавать здания разной архитектуры.
• Безопасны при пожаре.

Недостатки такого строительства:

• Некоторые материалы вредят здоровью человека.
• Тепловая масса бетона невысокая.
• Пожароопасность – нужно с осторожностью подойти к выбору материалов.
• Небольшая прочность в эксплуатации. Каркас здания может не выдержать порывов ветра, большого количества снега.
• Плохая защита от воров, так как стену можно проломить.

Вернуться к оглавлению

Сравнение каркасов

Работа по созданию монолитной бетонной конструкции объемная и зависит от погоды. На строительных предприятиях такие каркасы, конечно, создаются быстрее и отличаются повышенным качеством. Однако стоимость этого изделия в разы больше. Еще понадобится его доставить на место строительства и найти необходимую технику.

Сборные каркасы менее материалоемкие, чем монолитные. Монолитный каркас затрачивает меньше материала и арматуры. Эти каркасы устанавливают сразу на месте строительства, тем самым сокращая энергозатраты, исключают стыки колонн, уменьшают затраты на технологическое оснащение, ознакомление с новинками строительства.

Сборному каркасу требуется больше материалов для изготовления, таких как сталь, инвентарные палубы, устройства для поддержки. Но каркасы не нужно доставлять, а можно собрать сразу на месте, а не на производстве. Меньше энергии затрачивается на возведение и при этом не нужна сварка. На сегодняшний день эти каркасы стали доступны.

Вернуться к оглавлению

Строительство каркаса своими руками

Чтобы построить бетонный фундамент для здания, нужно:

• тщательно осмотреть местность на наличие ненужных материалов, которые мешают строительству;
• разметить, где будет сооружение;
• провести земляные работы;
• создать надежную опалубку;
• четко расставить арматурные прутья;
• залить бетонную смесь.

Перед началом строительства обследуют грунт, затем обозначают размеры сооружения указателями и натягивают нитку. Потом копают траншеи. При этом понадобится лопата, молот, кувалда. Размеры траншеи 60 на 70 см. На это влияет качество грунта, где возводится сооружение.

Когда работы с траншеей завершены, ее утрамбовывают и укладывают слоями щебня и песка. Затем начинают собирать опалубку. Для этого нужны деревянные плахи, молоток, гвозди, пилка, дрель. Сложив опалубку, готовится арматура. Понадобится болгарка и сварка. Арматура укладывается решетчато размером 20-40 см.

После установки арматурного каркаса начинают подготовку бетонной смеси. Бетон выбирают по размеру здания, которое строится. Для создания бетонного раствора используют цемент, песок, воду, щебень. Марка цемента, который используют, выше марки смеси. Чтобы приготовить смесь, пользуются бетономешалкой. Готовую смесь для бетона нужно залить постепенно и равномерно. Не надо заливать частями, так как образуются стыки и сооружение стает непрочным.

Вернуться к оглавлению

Возведение каркаса дома

Если возводить несущие стены из монолитного железобетона для создания каркаса здания, устанавливают арматуру вверху фундамента после заливки. Создавая стенную и колонную опалубку – закладные – место для стыков между фундаментом и каркасом. Где выводятся закладные, указывают в строительном проекте. Это углы, стыки между плитами, места где происходит нагрузки.

Чтобы выставить опалубку под несущие опоры, убедитесь, что фундамент прочный (15 дней). Затем собрать арматурный каркас и поставить опалубку. Опалубку усиливают подпорками. Для работы потребуется несколько человек. Нужно некоторое время, чтобы конструкция из бетона окрепла. После этого можно приступать к установке бетонных плит, после которых устанавливается перекрытие и крыша. Во время этой работы происходит высокая нагрузка на опалубку. Потому нужно хорошо ее укрепить и дать время для застывания (25 дней).

Вернуться к оглавлению

Заключение

Возведение бетонного сооружения – тяжелая работа, которая требует навыков и опыта работы. В результате несоблюдения правил может понадобиться дополнительная работа по исправлению ошибок.

Сооружения с использованием бетона можно построить самостоятельно, используя необходимые материалы и инструменты.

Железобетонный монолитный каркас: применение и этапы сооружения

Монтаж железобетонных каркасов зачастую применяется в строительстве многоэтажных домов, зданий и сооружений. Используя каркасы из железобетона в частных домах с малым количеством этажей, значительно увеличивается стоимость на строительные работы, а также материалы. Поэтому прежде чем приступить к возведению зданий, необходимо внимательно ознакомиться со всеми преимуществами и недостатками выбранных материалов.

Преимущества и недостатки

Железобетонный каркас используется в строительстве сборный и монолитный. Выделяют следующие преимущества сборного каркаса:

• При строительстве частного дома со сборным железобетонным каркасом отсутствует потребность в подогреве места работы в холодное время года. Это значительно экономит затраты на энергоресурсы.
• Используя сборный каркас, можно хранить железобетонные материалы на стройке, это обеспечивает непрерывность процесса сборки конструкции.
• Возводя дом со сборным каркасом из железобетона, уменьшается потребность в непрофессиональной рабочей силе.
• Еще одним преимуществом сборного каркаса является наличие дополнительной площади, что не наблюдается в монолитном сооружении.
• В сравнении с монолитными конструкциями сборный железобетонный каркас производится в стенах завода.
• К плюсам сборного каркаса относят быстроту сооружения здания, частного дома и других строительных объектов.
• Моментальная прочность после установки и заделки швов на каркасах.

К недостаткам относят неудобство размещения арматуры, которая неподвластна изгибанию. Помимо этого, опорные стыки сборных конструкций напрягаются при больших размерах сетки. Все эти недостатки ведут к немалому расходу материала на несущие опоры. Еще одним недостатком сборных каркасов является ограничение в формах, которые изначально установлены заводом-изготовителем.

Также недостатком железобетонных каркасов является сложность в доставке строительных элементов, это приводит к их повреждениям в процессе транспортировки до объекта стройки. Еще одним минусом таких конструкций является привлечение вспомогательной техники при сооружении здания, что приводит к дополнительным денежным затратам.

Возводя монолитное здание, нужно обеспечивать непрерывный технологический процесс доставки материалов на строительную площадку. Также при монолитных работах увеличивается потребность в использовании арматурной стали. Качественные работы монолитного сооружения требуют постоянных вкладываний на очистку опалубки.

Вернуться к оглавлению

Область применения

Чаще всего такие каркасы используют в многоэтажках.

Железобетонная конструкция актуальна в строительстве домов, состоящих из двух этажей, а также неполных каркасов в многоэтажных кирпичных домах. При конструкции каркасов с легкими ограждениями стен и перегородок из качественных материалов приводит к снижению общей массы здания, по сравнению с сооружениями с массивными стенами.

Также применяются железобетонные монолитные каркасы в промышленных общественных зданиях, а именно в больших цехах, стадионах, выставочных залах. Каркасные конструкции нашли свое применение в монтаже основы больших стеновых ограждений с застеклением.

Вернуться к оглавлению

Этапы сооружения

Сооружение железобетонного каркаса для дома состоит из следующих этапов: строится каркас из арматуры по всей длине и ширине конструкции, далее, монтируется опалубка, для установки которой применяются прочные щиты нужных размеров. Затем приступают к заливке бетона, рекомендуют доверить это дело профессионалам, так как только им известны особенности приготовления бетона с высшими качественными показателями, также специалисты лучше справятся с нюансами заливания бетонного раствора. Чтобы в результате заливки не образовались пустоты, строители используют различные уплотняющие приспособления.

После того как раствор уложен приступают к его сушке, особенно важно уделить этому этапу внимание в холодное время года, когда отсутствует естественный процесс высыхания. По окончании всех работ, связанных с сооружением каркаса, необходимо провести демонтаж опалубки и приступить к утеплению.

Вернуться к оглавлению

Монтаж каркаса из арматуры

Устанавливая железобетонную конструкцию из арматуры, не требуется много усилий и количества расходуемого металла. Однако строительство дома с железобетонными каркасами требует много этапов и стадий. Для его изготовления потребуются следующие инструменты и материалы:

• пассатижи;
• металлические уголки;
• кирпичи;
• обрезные доски;
• рулетка;
• молоток;
• прутья;
• полиэтилен;
• доски.

Начинают установку каркаса из арматуры с монтажа опалубки, которая состоит из обрезных досок. Затем по периметру опалубки крепится проволока, и короб погружают в скважину. Чтобы предать прочности бетону и удалить лишнюю воду из раствора, применяют полиэтиленовую пленку, которой застилают дно ямы и ее стены. Далее, вбивают прутья с определенным шагом на дно конструкции и выкладывают по нему кирпичи. Затем на ровную поверхность из кирпичей ставят арматуру, которую вяжут из проволоки с помощью специальных пистолетов или крючков.

Вернуться к оглавлению

Монтаж опалубки

Монтировать опалубку начинают с подготовительных работ площадок, которые включают в себя: очистку территории площадки, ее разравнивание, а также исключение впадин и бугров. Затем происходит изготовление брусков из досок, которые сбивают между собой и размещают друг от друга на метровом расстоянии. Далее, для надежности конструкции создают деревянные хомуты. Они необходимы для исключения распирания опалубки и обеспечения дополнительной устойчивости.

Вернуться к оглавлению

Заливка бетона и уплотнение

После установки каркаса из арматуры приступают к заливке бетона. Очень важно в каркасе дома – это целостность по всему периметру. Заливая раствор из бетона, соблюдают скорость, с которой должна происходить заливка траншеи, так как это влияет на равномерность гидратации. В процессе заливки смотрят на наличие в смеси пузырьков, от которых можно избавиться методом уплотнения, так как имеющиеся пустоты в растворе приводят к ослабеванию прочности основы. Для этого применяют вибрирование.

Чтобы уплотнить бетонный раствор вибрированием в строительной практике используют специальные вибраторы. Они, в свою очередь, отличаются устройствами и способом функционирования. Существует несколько вариантов вибрировать бетон:

• Применяя заливку слоями, используют вибрирование поверхности, при котором волны от поверхности бетона распространяются в середину.
• При необходимости вибрирования опалубки применяют наружное воздействие, так как волны внутри бетона могут разрушить конструкцию опалубки.
• Самый распространенный способ, применение которого возможно для различных сооружений и объемов – это глубинное вибрирование, при котором механизм опускается вглубь раствора.

На продолжительность вибрирования раствора влияет ее консистенция. Чтобы узнать время прекращения процесса, нужно обратить внимание на следующие показатели:

• Пузырьки воздуха перестали образовываться на поверхности бетона.
• Начинает появляться небольшое количество жидкого слоя бетонной смеси.
• Бетон перестал усаживаться.

Если вовремя не остановить вибрирование, это приведет к расслоению бетонного раствора.

Вернуться к оглавлению

Сушка смеси

Чтобы бетон был прочным и долговечным, при его изготовлении нужно соблюдать весь технологический процесс. Из-за наличия в растворе воды, бетон подвергается замерзанию и, соответственно, увеличивается в размере. Опытные строители нашли выход из ситуации, применяя разогрев бетона. Для создания оптимальной температуры используют следующие способы:

• электродный прогрев;
• обогрев нагревательными проводами;
• термос;
• индукционный нагрев;
• предварительный разогрев раствора.

Хорошим методом является электродный прогрев, но для достижения желаемого температурного режима лучше применять мероприятия в комплексе.

Вернуться к оглавлению

Демонтаж опалубки

Как только бетон достиг своей максимальной прочности, приступают к разборке опалубки, выполнять которую рекомендуют квалифицированным рабочим. Начинают демонтаж со снятия боковых деталей опалубки, придерживаясь определенной последовательности действий. Далее, с особой осторожностью принимаются к разборке сводов, так как в момент удаления арки сооружение держит на себе весь свой вес и при внезапной нагрузке может случиться обвал. Поэтому демонтаж конструкции проводят плавно с равномерным опусканием поддерживающих брусьев. А балочные опоры удаляются одновременно.

Монолитный жб каркас: частного дома, стен здания

Монолитный каркас представляет собой технологию строительства зданий, при которой строение возводят из бетона с армированием стальными прутьями. Такое сооружение обеспечивает повышенный уровень прочности и долговечности, обходится сравнительно недорого. Раньше технология монолитно-каркасного строительства из бетона использовалась в основном в промышленной и коммерческой сферах, сегодня же все чаще таким образом возводят частные дома и коттеджи.

Основное преимущество монолитного каркаса – равномерное распределение нагрузок между бетонными колоннами, которые усилены стальной арматурой. После заливки бетоном каркас становится прочной монолитной конструкцией, в которой вся несущая нагрузка приходится на колонны, балки и перекрытия. Железобетонные здания считаются наиболее надежными, крепкими и стойкими.

При условии верного выбора и проектирования фундамента ЖБ коробка способна простоять максимальный срок, демонстрируя прекрасные эксплуатационные свойства и наилучшие технические характеристики.

Основанием для дома из бетона может служить плитный, ленточный или свайно-винтовой фундамент, который выбирают в соответствии с такими факторами: структура и характеристики грунта, особенности рельефа территории, несущая способность почвы, расчетные нагрузки и масса здания, уровень залегания грунтовых вод, конструктивные и технические особенности архитектурного проекта.

Благодаря особенностям технологии проекты домов из железобетона могут быть самыми разными – тут есть возможность реализовать любую задумку, использовать самые разные материалы (стекло, кирпич, дерево и т.д.), экспериментировать с различными элементами. Большинство современных коттеджей необычных форм и конфигураций создают с использованием монолитно-каркасной технологии.

Что такое монолитно-каркасное строительство

Устройство монолитно-каркасных зданий осуществляется по единой технологии. Монолит представляет собой цельнолитую бетонную конструкцию, которая создается прямо на строительной площадке путем заливки бетоном смонтированного каркаса из стальных прутьев и элементов. Бетон заливается и обязательно вибрируется, подбирается определенная марка, что обеспечивает высокую прочность.

Арматурный каркас может быть соединен вязальной проволокой либо сварен. Марка бетона, класс арматуры, специальные добавки в раствор подбирают, исходя из количества этажей, сейсмичности региона. Стальной каркас заливается бетоном в съемную или несъемную опалубку, которая формирует стены и другие элементы конструкции.

Что включает каркас монолитного здания:

1. Фундамент – может быть разного типа.
2. Колонны – расположенные вертикально и соединяющие основание и перекрытие.
3. Монолитные перемычки и перекрытия, которые создают пояс жесткости.

Все элементы конструкции связаны как монолитным бетоном, так и арматурным каркасом, благодаря чему удается создать жесткое соединение, прочное и неподвижное, без шарниров и люфтов.

Ввиду того, что потом что-то переделать и или заменить невозможно, монолитно-каркасное строительство здания требует чрезвычайно тщательного проектирования с точными расчетами и применением специфических технологий, которые способны понизить риск появления деформаций в процессе усадки.

Достоинства технологии

Строительство частного дома по монолитно-каркасной технологии обладает определенными преимуществами, благодаря которым метод становится все более популярным и часто используется для возведения домов по индивидуальным проектам.

Основные преимущества монолитно-каркасной технологии:

• Быстрый процесс монтажа с минимальными трудозатратами. Основные этапы – создание опалубки, арматурного каркаса, заливка бетоном. Процесс осуществляется непрерывно по отдельным зонам, что исключает простой рабочей силы.
• Длительный срок эксплуатации без необходимости в ремонте или реконструкции.
• В случае аварийных ситуаций при разрушении одной секции остальные элементы конструкции остаются целыми и здание не рухнет. Монолитный каркас – единственный метод безопасного строительства в сейсмоопасных регионах.
• Возможность реализовать проект любой сложности с оригинальной планировкой, так как в данном случае нет обязательных несущих стен, перегородок. Площади можно реализовать даже как единое пространство с колоннами.

• Перепланировка в любом формате – благодаря отсутствию несущих стен, без согласования с надзорными органами.
• Повышение общей жесткости со временем благодаря набору прочности бетона.
• Возможность сделать в доме потолки высотой от 3 метров.
• Строительные работы можно проводить в любую пору года.
• Для возведения каркаса понадобится небольшой объем материалов.
• Габаритные конструкции не нужно доставлять на объект, сборка каркасных зданий из арматуры и бетонного раствора осуществляется непосредственно на территории строительства.

Недостатки жилья

Устройство монолитного каркаса предполагает и некоторые негативные моменты, о которых нужно знать до начала проведения расчетов и проектирования. Все эти факторы можно устранить за счет разумного применения различных технологий и методов строительства.

Главные минусы технологии монолитного каркаса:

• Наличие мостиков холода, которые распространяются по бетонным перекрытиям, внешним колоннам, что предполагает обязательную теплоизоляцию и выполнение облицовки фасадов.
• Большой объем работ по вязке и установке арматуры, монтажу опалубки, опорных стоек.
• Важность правильных и максимально точных расчетов, от которых зависят безопасность и комфорт эксплуатации, прочность и срок службы здания.

Технология

Монолитно-каркасная технология применяется в строительстве одно/многоэтажных зданий различного назначения любой площади и высоты.

Этапы реализации технологии монолитного каркаса: Сначала выполняют фундамент, потом заливают стены и перегородки, далее монтируют заводскую или заливают монолитную плиту перекрытия. После этого осуществляется прокладка инженерных коммуникаций, отделочные работы, обустройство крыши.

Методы возведения фундамента

Устройство основания является одним из наиболее важных этапов строительства, так как от него зависит то, насколько качественным и прочным будет каркас, не просядет ли дом на грунте и т.д.

Виды фундамента, применяемые при заливке монолитного каркаса:

• Сваи – тип свайного основания подбирают по типу грунта и особенностям ландшафта на территории.
• Ленточный – заливается на объекте в опалубку с арматурой. Подходит для домов с подвалом, мелкозаглубленный обустраивают исключительно на почве с низким уровнем грунтовых вод.
• Бетонная монолитная плита – надежная база, особенно подходит для зон с опасностью землетрясения. Фундамент заливается на строительной площадке с обязательным армированием.

Особенности строительства подвала

Для подвала роют котлован, а фундамент размещают на минусовой отметке – в основании подвала. В этом помещении заливают монолитные стены, перегородки, сверху на нулевой отметке монтируют плиту перекрытия заданной проектной толщины и с повышенной прочностью.

Методы возведения опалубки

Опалубка представляет собой форму, в которую будут заливать готовый бетонный раствор. Опалубка может быт какой угодно, формируя толщину и конфигурацию монолита.

Основные виды опалубки:

1. Съемная – после твердения бетона демонтируется и может применяться снова.
2. Несъемная – становится частью конструкции домов, выступая теплоизоляцией и защитой. Обычно такую опалубку делают из пенополистирола, но встречаются и конструкции из фанеры, древесины, металла. Пенополистирол дополнительно выступает в качестве утеплителя.

Типы опалубки по конструкции:

• Туннельная – изготавливается по спроектированным данным на заводе, обладает заданными размерами, доставляется на объект готовой, неразборной.
• Щитовая – сборная конструкция для создания монолита любых конфигураций. Предполагает оснащение крепежными элементами высокой прочности, эргономичная и надежная, ее можно использовать для заливки овальных конструкций.

Съемную опалубку можно взять в аренду, любые виды конструкции можно купить.

Армирование

С целью обеспечения прочности и жесткости монолитно-каркасной конструкции применяют стальную арматуру и армирующую сетку. Для монолитного строительства подходит рифленая/гладкая арматура сечением 6-8 миллиметров, особо прочные конструкции создают из арматуры диаметром больше 10 миллиметров. Вязать проволокой или сваривать каркас допускается горизонтально и вертикально.

В процессе создания каркаса особое внимание уделяют угловым зонам. Металл должен надежно крепиться, чтобы в будущем правильно распределять нагрузку в конструкции. Обязательно усиливают перемычки, чтобы здание не «ползло» и был оптимально распределен вес.

Как произвести расчеты и создание каркаса:

• Средние расчеты предполагают затраты около 25 килограммов арматуры на 1 кубический метр бетонных конструкций.
• Рабочие прутья подбираются в соответствии с расчетами, минимальные значения: 8 миллиметров для поперечной и 10 миллиметров для продольной арматуры.
• Каркас может вязаться проволокой либо быть сваренным, создается на месте установки или на площадке с последующим перемещением.
• Шаг арматуры в среднем составляет 15-25 сантиметров между отрезками. Прутья поперечные выступают элементами жесткости для прутьев продольных.
• Вся арматура должна быть перевязана или сварена между собой.
• В процессе заливки фундамента оставляют свободными вертикальные стержни, с которыми потом сопрягается арматура перекрытий и колонн (так продолжают до верхней точки здания).

Способы подачи бетона

Бетонный раствор может замешиваться непосредственно на строительном объекте или доставляться с завода специальной техникой. Чтобы смесь не застыла и не потеряла однородность, ее транспортируют в бункере с работающим миксером. Для подачи смеси на объект используют бетононасосы или краны.

Бетононасос представляет собой специальный автомобиль с длинным шлангом, который под давлением поставляет бетон в нужную точку. Очень удобно подавать бетон таким образом для заливки на высоте. Если используется кран, то бетон подают в бадьях – такой вариант актуален для сооружения небольших железобетонных конструкций.

Утрамбовка бетона

После того, как бетон залит в опалубку, его нужно уплотнить для удаления пузырей воздуха и более равномерного распределения смеси. Для этого используют вибраторы поверхностного и глубинного типа.

Главные функции вибротрамбования:

• Улучшение внешнего вида конструкции – однородная поверхность, устранение воздушных полостей.
• Повышение качества и прочности бетонной смеси.
• Понижение трудозатрат и расхода материалов при выполнении отделки помещений.

Готовые монолитно-каркасные стены облицовывают керамической плиткой, кирпичом, красивым камнем. Обеспечить хорошую циркуляцию воздуха поможет обустройство вентиляции фасадов, кровли.

Монтаж перекрытий

Перекрытия в монолитно-каркасных конструкциях должны быть выполнены по той же технологии. Они образуют пояс жесткости здания.

Этапы обустройства перекрытий:

• Создание каркаса, вязка стержней с выпусками из колонн, расположенных ниже. Стойки устанавливают на полу нижнего этажа, они должны поддерживать опалубку и исключат возможность обрушения конструкции до завершения цикла набора прочности бетона.
• Монтаж опалубки из досок или фанеры.
• Заливка смеси бетона без перерывов, но слоями.
• Выжидание набора первоначальной прочности, демонтаж опалубки и стоек.

Стоимость и материалы

В процессе создания монолитно-каркасного дома качество напрямую зависит от затрат: более высокая марка бетона стоит дороже, чем больше арматуры – тем крепче здание. Поэтому экономить и игнорировать расчеты не стоит – это может стать фатальной ошибкой.

Арматуру нужно выбирать без дефектов и ржавчины, нужного сечения. Бетон обязательно должен соответствовать указанной в проекте марке, установленным характеристикам.

Если бетонирование ведется при минусовой температуре, желательно позаботиться о противоморозных добавках, при очень низкой температуре лучше работы не проводить.

Материалы для опалубки также должны быть качественными, чтобы все это не обрушилось. Тут цена материалов может быть разной и в определенных случаях высокие затраты также оправданы: несъемная опалубка позволит провести быстрее работы, в будущем поможет сэкономить на утеплении и отоплении. С другой же стороны, оправданной может быть и аренда хорошей съемной конструкции.

На все материалы нужно требовать сертификаты соответствия, паспорта качества, гигиенические заключения и т.д. Сметную стоимость дома составляют расходы на такие материалы, как: арматура и проволока, все для бетона (или заказ готовой смеси), готовая опалубка или материалы для ее монтажа, инструмент, емкости, работа людей, техника для подачи бетона, кровля, отделка и т.д. От проекта к проекту стоимость может очень сильно разниться.

Монолитный каркас – технология, позволяющая создавать прочные, надежные, долговечные дома по разумной стоимости и индивидуальному проекту. Самое главное – верно выполнить расчеты и соблюдать технологию реализации проекта.

Монолитный каркас частного дома — строительство железобетонного каркаса

В результате продолжительного сотрудничества с передовыми европейскими строительными фирмами, на территории России распространились частные дома с монолитным каркасом. Подобная пространственная конструкция пришла на смену стандартным панельным вариантам.

Преимущества конструкции

Железобетонный каркас частного дома имеет ряд преимуществ перед классическим видом построек, среди них:

Виды опалубки и преимущества строительства монолитного дома

• Меньшие временные затраты на возведение.
• Повышенная надежность и прочность будущего здания.
• Способность легко переносить различные сейсмические явления.
• Равномерная усадка конструкции, благодаря которой здание защищено от формирования трещин.
• Долговечность будущей постройки.
• Возможность менять внутреннюю планировку.
• Повышенная пожарная безопасность за счет применения в строительстве бетона.
• Возможность строительства конструкции на любом типе фундамента.
• Отсутствие необходимости в грузоподъемной технике.
• Бесшовный тип конструкции, благодаря чему уменьшается теплопотеря.
• Возможность применения любых отделочных материалов для стен и реализации различных архитектурных решений.

Монолитный каркас частного дома не требует найма большого количества рабочих. Готовое здание отличается повышенной шумоизоляцией, а стоимость возведения подобных конструкций ниже, чем стандартных панельных домов.

Основные недостатки

Хотя подобный каркас во многом превосходит другие типы строений, он все же имеет свои недостатки. В первую очередь, конструкция требует обязательной качественной гидроизоляции в области стыковки несущих колонн и фундамента. А также необходимо грамотно разработать проект и выполнить все расчеты до начала строительства, поэтому работу предоставляют специалистам.

Бетон для здания с монолитным каркасом нужно замешивать с учетом температурного режима. Изучив особенности климатических условий, рабочий может использовать специальные добавки. В холодное время они уменьшат температуру схватывания. Впоследствии бетонный раствор должен подаваться посредством бетононасоса, так как требуется слишком продолжительное бетонирование.

Монолитный каркас

Виды опалубки

Возведение стен начинают с установки каркаса из стальной арматуры. Опалубки бывают нескольких типов, но для монолитной каркасной конструкции подходят два. Первый называют стационарным. Он является непосредственной частью стен, а потому после затвердевания бетона его нельзя будет удалить. Стационарная опалубка повышает шумоизоляцию и теплоизоляцию строения.

Схема несъемной опалубки

Второй вариант относится к демонтируемым. Когда стены приобретут эксплуатационную прочность, конструкцию разбирают. Для создания такого типа применяется древесина, пластик, металл, влагостойкая фанера и другие материалы, которые, при необходимости, реально использовать ещё раз. Можно возвести для стен двустороннюю опалубку, чтобы повысить качество наружной поверхности.

Схема устройства съемной опалубки

Этапы возведения монолитного каркаса

Чтобы самостоятельно сделать монолитный каркас частного дома, сначала необходимо подготовить строительную площадку с разметкой. Затем раскапывается грунт для фундамента с учетом расчетов в проекте. Дальнейшие действия выглядят следующим образом:

Схема строительства монолитно-каркасного дома

• Приямок заполняется гравием и песком.
• Подсыпка утрамбовывается, а поверх устанавливается опалубка фундамента.
• Происходит заливка основания со стальной арматурой.
• После затвердевания из арматуры монтируется пространственный каркас.
• Согласно размерам колонн, изготавливается щитовая опалубка стен.
• В получившуюся опалубочную конструкцию непрерывно заливается бетонный раствор, который трамбуется посредством вибрации.
• При использовании демонтируемого типа опалубка удаляется через четыре недели.

После этого начинается процесс кладки стен. Обычно для них выбираются бетонные ячеистые блоки. Затем на стены устанавливают теплозащиту из минеральной ваты или пенополистирола. Процесс создания завершается монтажом крови и отделочными работами.

Схема устройства стены монолитного дома

Видео по теме: Как построить монолитный дом своими руками

Монолитный частный дом своими руками

Строительство /18-сен,2017,13;48 /
6391

Монолитное строительство сегодня — один из самых популярных способов возведения многоэтажных зданий. В последнее время данную технологию применяют и в частном малоэтажном строительстве.
С помощью монолитном технологии можно возводить здания любых форм и размеров практически на любых почвах. Прочность и стабильность подобным конструкциям придает монолитный железобетонный каркас, состоящий из несущих колонн и перекрытий, связанных в единую жесткую пространственную структуру. Промежутки между колоннами заполняют мелкоштучным материалом, например кирпичом или блоками. Внешние стены никакой силовой нагрузки не несут.

А в случае, если они выполнены из теплоэффективных материалов, еще и работают на теплосбережение.

Основа основ

В качестве фундамента допустим сплошной бетонный фундамент, свайный ростверк или монолитная железобетонная лента, заглубленная ниже точки промерзания грунта. Для устройства ленточного фундамента роют траншею и отсыпают на ее дне песчаную подушку толщиной 200 мм. Затем в траншее устанавливают опалубку, помещают в нее арматурный каркас и заливают бетон. Когда бетон затвердеет, опалубку снимают и устанавливают стальные каркасы колонн, связывая их с выпусками арматуры фундамента.

Достоинства
• прочность, устойчивость и долговечность. Не боится деформаций грунта;
• экологичность;
• строительство ведется из экологически чистых материалов;
• пожаробезопасность;
• возможность устройства свободной планировки и перепланировки в будущем.

Недостатки
• достаточно сложная технология, требующая высокой квалификации строителей;
• невозможность вести бетонные работы в зимнее время.

Каркас из бетона

Каркас бетонных колонн состоит из прутков арматуры, скрепленных между собой проволочными прямоугольниками 40 x 40 см. Конструкцию поднимают и устанавливают вертикально, прикрепляя к выпускам арматуры фундамента. Вокруг каркаса монтируют штатную опалубку, внутрь которой заливают бетон. После того как бетон наберет необходимую прочность, опалубку снимают и перемещают в другое место. Когда колонны полностью готовы, формируют горизонтальную опалубку и приступают к отливке плиты цокольного перекрытия.

Кладка стен

Когда каркас будет готов, можно приступать к кладке стен. Для их заполнения используют любой мелкоштучный материал, в том числе кирпич. Но более удачным вариантом считаются стены из легких газобетонных или газосиликатных блоков. Они отличаются точной геометрией, что позволяет вести кладку не на цементнопесчаный раствор, а на специальный клей. При
этом значительно уменьшается толщина кладочных швов, и, значит, повышаются теплосберегающие характеристики стен дома.

Фасады готового дома утепляют пенополисти рольными плитами, которые крепят к стенам фасадными пластиковыми дюбелями.

Сверху устраивают навесной вентилируемый фасад или наносят штукатурку по сетке.

Современно выглядит сочетание штукатурки и отделки деревом.

Дом с монолитным каркасом шаг за шагом

1. На дне котлована выполнили песчаную подушку толщиной 50 см. При армировании монолитной ленты сделали выпуски для монтажа арматуры колонн железобетонного каркаса.
2. Сначала возвели цокольное железобетонное перекрытие, затем сформировали каркасную конструкцию первого этажа. После того как бетон затвердел, сняли опалубку и забетонировали перекрытие второго этажа, оставив арматурные выпуски для следующего яруса.
3. Пространство между колоннами каркаса заполнили газобетонными блоками, контролируя горизонтали и вертикали блочной кладки с помощью натянутой бечевки, отвеса и строительного уровня. Стены из крупногабаритных газобетонных блоков возводятся в ускоренном темпе.
4. Фасады утеплили пенополистирольными плитами. Оконные и стеновые проемы обрамили базальтовой ватой в целях пожарной безопасности. Оба утеплителя крепятся к стенам фасадными пластиковыми дюбелями. Снаружи утеплитель защищают прочной и высокоэффективной гидроизоляционной мембраной.
5. На несущие стойки смонтировали защит-но-декоративный экран. В результате между «завернутым» в гидроизоляцию утеплителем и фасадной отделкой возник вентилируемый зазор для выветривания влаги и дополнительного теплосбережения.Дом с монолитным каркасом шаг за шагом
6. Одновременно с возведением и утеплением стен соорудили внутренние и наружные лестницы. Их монолитные конструкции способны выдержать многотонные нагрузки. Внутренняя лестница будет позже облицована камнем.
7. Дом имеет многослойную плоскую кровлю. Герметичность обеспечивает битумно-полимерный наплавляемый кровельный материал. Дождевые и талые воды отводятся через частично скрытый трубопровод.
8. Теперь можно приступать к внутренней отделке дома. Планировка первого этажа основана на принципе открытого пространства. Благодаря большим окнам объединенный интерьер залит светом и наполнен воздухом.

Бетонный каркас — Designing Buildings Wiki

Бетонный каркас — это обычная форма конструкции, состоящая из сети колонн и соединительных балок, образующих структурный «каркас» здания. Эта сетка из балок и колонн обычно строится на бетонном фундаменте и используется для поддержки полов, крыши, стен, облицовки и т. Д. Здания.

Балки — это горизонтальные несущие элементы рамы. Они классифицируются как:

Колонны — это вертикальные элементы каркаса и основной несущий элемент здания.Они передают балочные нагрузки на фундамент.

Материалы, которые можно использовать в качестве стен для бетонного каркаса . конструкций многочисленны, включая варианты тяжелой кладки (например, кирпич, блочная кладка, камень) и легкие варианты (например, гипсокартон, дерево). Точно так же любые облицовочные материалы можно использовать для облицовки бетонных каркасов конструкций .

Поскольку бетон имеет низкую прочность на разрыв, его обычно необходимо армировать. Арматура, также известная как арматурная сталь (или арматурная сталь), представляет собой стальной стержень или сетку из стальных проволок, используемых для усиления и удержания бетона в напряжении.Чтобы улучшить качество сцепления с бетоном, на поверхность арматуры часто наносят узор. Для получения дополнительной информации см .: Арматура

Бетонные рамы могут быть сборными (изготовленными вне строительной площадки) или отлиты на месте.

Каркасы из сборного железобетона обычно используются для одноэтажных и малоэтажных конструкций. Бетонные элементы транспортируются на площадку, где кран затем поднимает и устанавливает их в положение для создания рамы:

Для получения дополнительной информации см. Сборные железобетонные соединения.

Предварительно напряженный бетон — это конструкционный материал, который позволяет помещать в элементы заранее определенные инженерные напряжения, чтобы противодействовать напряжениям, возникающим, когда они подвергаются нагрузке. Он сочетает в себе высокую прочность бетона на сжатие с высокой прочностью на растяжение стали.

Для получения дополнительной информации см .: Предварительно напряженный бетон.

Бетонные элементы могут быть сформированы на месте с использованием опалубки. Это временная форма, в которую заливается бетон.Традиционная опалубка изготавливается из дерева, но также может быть изготовлена ​​из стали, пластика, армированного стекловолокном, и других материалов. Опалубка — это, пожалуй, самый популярный вид опалубки, который обычно сооружается на месте из древесины и фанеры.

Для получения дополнительной информации см .: Опалубка

Опалубка — это метод строительства, при котором бетон заливается в верхнюю часть непрерывно движущейся опалубки. По мере заливки бетона опалубка поднимается вертикально со скоростью, позволяющей бетону затвердеть до того, как он освободится от опалубки внизу.. Опалубка наиболее экономична для конструкций высотой более 7 этажей, таких как мосты и башни, поскольку это самый быстрый метод строительства вертикальных железобетонных конструкций, но ее также можно использовать для горизонтальных конструкций, таких как проезжие части.

Для получения дополнительной информации см .: Бланк квитанции.

[править] Статьи по теме «Проектирование зданий» Wiki

Лучшее строительство частных домов с новыми технологиями

Выбирая проект строительства дома, каждый собственник рассчитывает выполнить два условия: оперативность сборки и комфортность жилья.Именно поэтому производители предлагают качественные и практичные современные материалы. И в этой технологии также используются новейшие технологии. Например, технология умного дома, отвечающая всем требованиям и требованиям современного пользователя.

Новые технологии в строительстве частных домов

Новые материалы и их особенности

Современные материалы бесценны — они способны реализовать любые формы и форматы построек, не требуя больших вложений со стороны застройщика

Стоит обратить внимание на то, что новейшие технологии в строительстве и высокотехнологичные материалы — это разные понятия, хотя и лежат в одной плоскости.В частности, такая штучная продукция как:

• пенобетонные блоки;
• газоблоков;
• бревно оцилиндрованное;
• плиты OSB;
• Сэндвич-панели;
• SIP панели;
• другое…

Это производственные новинки, которые недавно появились на рынке строительных материалов, но они не определяют новые технологические приемы, а имеют особенности с точки зрения монтажа. Например:

• Блочные изделия (пенобетон, газобетон) имеют больший формат, чем штучный кирпич, обладают высокой энергоемкостью, малым весом, переменной плотностью.За счет этих показателей сокращается срок строительства, повышается технологичность и сохраняются все высокие показатели прочности, комфорта и практичности частного дома. Еще один плюс — цена материалов ниже, чем на кирпич, а за счет небольшого веса конструкции показано устройство облегченного фундамента.

Оцилиндрованное бревно — натуральный материал, обладающий всеми характеристиками натурального дерева, обладающий высокой теплоемкостью

• Оцилиндрованное бревно — это натуральный материал, обладающий всеми характеристиками натурального дерева и обладающий высокой теплоемкостью, но цена материала ниже, чем у клееного бруса, хотя практические качества остаются на высоком уровне.Застройщик получает удобный кусок материала стабильной формы, экономя на закупках, и тем самым снижает общую стоимость проекта.
• Панели. Это также единый продукт, идеально подходящий для частного разработчика. Удобство материала в полной готовности к монтажу, то есть панели уже оснащены теплоизоляционным слоем, ветрозащитной мембраной и влагозащитой. Вам просто нужно смонтировать короб стен, перекрытия и крыши — дом готов.В некоторых случаях секции панелей имеют внешнюю и внутреннюю отделку. Цена на материалы намного ниже любых других штучных изделий, небольшой вес элементов требует легкого фундамента, сборка осуществляется без «мокрых процессов», для монтажа не всегда требуется подъемное оборудование, что позволяет построить дом. своими руками.

Причем все эти материалы бесценного качества — они позволяют реализовать любые формы и форматы зданий, не требуя больших вложений со стороны застройщика.

Новые технологии и их особенности

Использование материалов нового порядка не отменяет использования жилищного строительства по новым технологиям. Сочетание двух показателей обеспечивает не только эффективность строительства зданий, но и значительное снижение стоимости жилищного строительства.

TISE

Чрезвычайно популярная технология, также называемая «подвижной опалубкой». Процесс разработан отечественными учеными и при его использовании не требует не только использования специального оборудования, но и позволяет обходиться всего одной парой рук.

Принцип TISE

Способ характеризуется устройством свайных элементов или устройством столбчатого фундамента, дополненного ростверком

Способ характеризуется устройством свайных элементов или устройством фундамента столбчатого типа, дополненного ростверком. Необходимый инструмент — это сверло, разработанное для технологии TISE. Стеновые панели для этого легкого фундамента собираются из блочного изделия, формируемого непосредственно на строительной площадке: мобильная опалубка действует как форма и перемещается по стеновым панелям, как только изготовленный модуль застывает.

Преимущества техники:

1. Полное отсутствие мостиков холода;
2. Вам не нужна команда профессионалов, вы можете сделать это самостоятельно с парочкой помощников для перемещения опалубки и земляных работ;
3. Вариативность состава блоков, что снижает затраты на строительство.

Совет! Чаще всего в технологии TISE используются два строительных материала: бетон и кирпич. Бетонные блоки отличаются высокой теплоемкостью, кирпич для облицовки придаст конструкции прочность, стабильность формы и дополнительную жесткость.

Каркасная конструкция

Это один из самых простых и удобных способов построить частный дом. Разнообразие вариантов обустройства каркаса, легкий фундамент, возможность возводить дома до 2 этажей, огромное количество проектов и практичность дома — главные достоинства технологии.

Характеристики

Возведение каркаса начинается сразу после установки фундамента

Возведение каркаса начинается сразу после устройства фундамента.Вся конструкция состоит из блочных элементов, расположенных горизонтально, вертикально или диагонально, сочлененных друг с другом различными вариантами. Использованный пиломатериал, металл — все зависит от финансирования и предпочтений застройщика.

Важно только помнить, что металлический каркас хоть и более прочный, но требует наличия инструмента для сверления металла, сварки — эти нюансы могут усложнить процесс возведения каркаса. Пиломатериал хорошего качества не уступает металлу по прочности, при этом упрощается процесс сборки.Чаще всего используется балка хорошего качества, благодаря чему сохраняется как показанная жесткость каркаса, так и его геометрическая устойчивость.

Современное строительство каркасных домов допускает несколько вариантов заполнения стен:

1. Плиты OSB выполняют роль стеновых панелей и заполняются любым самодельным теплоизоляционным материалом, например, минеральной ватой, пенобетоном, керамзитовой засыпкой, пенополиуретаном.
2. Сборные щитовые СИП-панели, уже укомплектованные утеплителем, ветро- и водонепроницаемой пленкой.

Сборные щитовые СИП панели, уже укомплектованные утеплителем, ветром, водонепроницаемой пленкой

Совет! Практикуя современные материалы и технологии для строительства, необходимо учитывать удобство применения всех элементов. В частности, если вы строите дом из SIP-панелей, чтобы сделать это самостоятельно, вам придется либо выбирать легкие элементы, либо нанимать лифты, поскольку элементы стеновых панелей часто имеют большой вес. Но все зависит от предпочтений хозяина дома.

Технологические преимущества

1. Легкость строительства не требует возведения тяжелых и мощных фундаментов, а значит, строительство дома возможно на любом грунте без дополнительных земляных работ;
2. Минимальные затраты на строительство и возможность быстро перепланировать, достроить здание;
3. Вариативность внешней, внутренней обшивки — панели и листы легко принимают отделочные материалы, поэтому вы можете менять внешний вид дома хоть каждый сезон.

3D панели

Панели изготавливаются в промышленных условиях, представляют собой монолит плиты из пенополистирола, дополнительно армированного с двух сторон армирующими сетчатыми конструкциями

Это, пожалуй, новейшие технологии в строительстве, которые пока малоизвестны и доступны застройщикам. Несмотря на дешевизну, доступность ограничена незнанием и не более того, ведь строительство с использованием 3D панелей — не что иное, как модифицированный вариант каркасного строительства домов.

Панели производятся в промышленных условиях, представляют собой не сборный щитовой элемент, а монолит плиты из пенополистирола, дополнительно армированного с двух сторон армирующими сетчатыми конструкциями. Такие системы между собой соединяются металлическими стержнями арматуры, проходящими через всю конструкцию через нее, что сохраняет не только стабильность формы панелей, но и объясняет высокую прочность, устойчивость к любым естественным воздействиям. При этом сохраняется предельно легкий вес конструкции, а сборка не вызывает никаких затруднений.

Технологические преимущества

После установки этих панелей вся конструкция заливается бетонной «рубашкой», что только увеличивает все достоинства такого дома.

В стандартном понимании конструкция из 3D панелей не имеет «жесткого каркаса»; вместо этого разработчик получает элемент панели, соединенный жесткой клипсой, образуя тем самым несущие стеновые панели. После установки этих панелей вся конструкция заливается бетонной «рубашкой», что только увеличивает все достоинства такого дома:

1. Полимеры, из которых изготовлены панели, обладают высокими показателями энергоэффективности, а значит, потери тепла в таком доме будут минимальными;
2. Простота сборки обеспечивает оперативность разработки;
3. Производство в промышленных условиях гарантирует качество как отдельного элемента, так и всего здания в целом;
4. Нет необходимости создавать тяжелый фундамент, 3D панели даже при заливке бетона не имеют большой массы.

Важно! Материал намного проще любых блочных изделий в том смысле, что при навешивании тяжелых шкафов не придется укреплять стену досками. При этом по цене 3D панели вполне могут конкурировать с пеноблоками и газоблоками.

Несъемная опалубка

Доступность и простота исполнения сделали эту технологию одной из самых популярных и часто используемых в индивидуальном жилищном строительстве.

Принцип работы и его преимущества

Опалубка формируется из блочных или панельных конструкций, образующих стену, в которой монтируется арматура и заливается бетонный раствор

Как и в случае с TISE, использование несъемной опалубки позволяет построить дом самостоятельно.Еще одним плюсом являются следующие факторы:

1. Опалубка формируется из блочных или панельных конструкций, которые при строительстве дома располагаются по периметру фундамента и образуют стену, где монтируется арматура и заливается бетонный раствор, что придает конструкции дополнительную жесткость;
2. Вариативность заполнителя опалубки позволяет существенно сэкономить на строительстве дома;
3. Можно возводить конструкции до 2 этажей, при этом фундамент остается легким за счет небольшого веса всего здания.

Совет! Если вы выберете не только новые технологии строительства частных домов, но и подходящие заполняющие материалы, в данном случае для опалубки стен, вам не придется беспокоиться о дополнительных теплоизоляционных материалах.

Строительство SIP панелей

SIP панели — это щитовой материал из двух плит ДСП, между которыми уложен теплоизоляционный и гидроизоляционный материал

Что касается данной технологии, то здесь используются самые современные материалы, но суть сводится к подвиду каркасного строительства.СИП-панели представляют собой экранирующий материал из двух плит ДСП, между которыми укладывается теплоизоляция и гидроизоляционный материал, часто также присутствует дополнительная ветровая мембрана. Главное преимущество таких панелей — их готовность к установке на месте.

Кроме того, есть еще плюсы:

1. Оперативность сборки в домашних условиях;
2. Небольшой вес панелей, что позволяет использовать легкий фундамент и управлять на месте во время строительства.

Совет! Несмотря на кажущуюся легкость панелей, это очень прочный материал. Построенный дом будет не только теплым, практичным, но и прочным. SIP-панели легко противостоят ураганным ветрам, снегопадам и другим воздействиям окружающей среды. При этом материал легко монтируется, крепится и, самое главное, производство панелей возможно только в промышленных условиях, что при хорошем выборе поставщика гарантирует отличное качество штучных элементов.

Велокс (Velox)

Отличие от других методов состоит в том, что опалубка выполняется не из блоков пенополистирола, а из стружкоцементных или цементно-стружечных плит

Относительно новая технология строительства частных домов, принцип которой также заключается в использовании несъемной опалубки. Отличие от других методов состоит в том, что опалубку делают не из блочных элементов из пенополистирола, а из стружкоцементных или цементно-стружечных плит. Наружная плита имеет дополнительное уплотнение и изоляцию из пенополистирола.Несъемная опалубка бывает разной толщины и соединяется с цементным раствором с добавлением жидкого стекла, что придает конструкции влагоотталкивающие свойства.

Преимуществами являются следующие факторы:

1. Легкость и толщина стеновых панелей;
2. Отсутствие дополнительного утепления;
3. Оперативность строительных работ;
4. Прочность здания.

Применяя новые технологии при строительстве частных домов, не следует забывать и о других нюансах: как правило, все современные технологии не рассчитаны на многоэтажные дома, поэтому точный и качественный расчет нагрузки и заполнения постройки не требуется.И, конечно, не последний момент — материалы. Производители предлагают огромный ассортимент товаров, отличающихся отличными показателями качества по сниженной стоимости.

Бамбуковый железобетон: критический обзор

Опубликованные отчеты показывают, что использование бамбука для армирования бетонных конструкций в Юго-Восточной Азии восходит к столетию. Ранние экспериментальные исследования бетона, армированного бамбуком, были проведены в Массачусетском технологическом институте Чоу [13], в Германии [14], Италии [15], США [16], Смитом и Сосье [17] и Колумбии [18].В этих исследованиях использовались либо бамбуковые стержни (цельные стебли малого диаметра), либо шины (полукруглые полоски).

Большой интерес к армированному бамбуком бетону с самого начала связан с военно-морскими силами США и их интересом к быстрому [восстановлению] строительства в Юго-Восточной Азии после Второй мировой войны. Исследования, проведенные Гленном [16] на бетоне, армированном бамбуком, финансировались Управлением военного производства США, включали механические испытания и строительство экспериментальных зданий. Гленн сделал ряд выводов на основании полученных результатов испытаний, а также принципов проектирования и строительства для использования бамбуковых тростей и шин в качестве арматуры в бетоне.Глен выделил такие проблемы, как (а) высокий прогиб, низкая пластичность и раннее хрупкое разрушение бамбуковых железобетонных балок под нагрузкой; (б) их пониженная предельная грузоподъемность по сравнению с элементами, армированными сталью; (c) проблемы склеивания, связанные с чрезмерным растрескиванием и набуханием бамбука; и (d) необходимость использования асфальтовых эмульсий. Гленн советует использовать растягивающее напряжение бамбука 34–41 МПа, исходя из максимальных значений напряжения 55–69 МПа для бетонных балок с 3–4% бамбуковой арматуры.Наконец, допустимое растягивающее напряжение бамбука между 20 и 28 МПа для армированных элементов рекомендовано Гленном, чтобы сохранить прогиб балки ниже 1/360 пролета.

Выделяются два более поздних исследования, посвященных «методологиям проектирования». Бринк и Раш [19] пропагандируют подход допустимого напряжения для проектирования армированного бамбуком бетона, сравнимый с современным подходом ACI 318 [20] для железобетона. Brink and Rush рекомендуют допустимое растягивающее напряжение бамбука 28 МПа, исходя из предельной прочности 124 МПа и прочности сцепления 0.{{\ prime}} \) (единицы МПа). К этому добавляется 3–4% бамбукового армирования, что, по их утверждению, дает коэффициент безопасности порядка 2–2,5. Более точный анализ может быть проведен с использованием рекомендованного допустимого напряжения бамбука 34 МПа и модуля упругости 13,8 ГПа для растянутой арматуры и 8,6 ГПа для арматуры на изгиб. Геймайер и Кокс признают уникальное и ограниченное сцепление бамбука и рекомендуют, чтобы прочность сцепления составляла 44 Н / мм от окружности арматурного стержня, а длина заделки должна превышать 305 мм.Это максимальное напряжение связи около 0,15 МПа. Геймайер и Кокс основали свое исследование на Arundinaria tecta , разновидности бамбука, произрастающей на юго-востоке США.

При использовании любого подхода, основанного на допустимом напряжении, способность сцепления всегда будет определять конструкцию. Для сравнения: бамбуковый арматурный стержень диаметром 25 мм, заделанный 305 мм, может развить только от 3,5 кН [21] до 8,4 кН [19]. Напротив, стальной арматурный стержень диаметром 9,5 мм в тех же условиях может развиться 29.4 кН.

Ряд исследовательских работ, описывающих изгибаемые элементы, армированные бамбуком, подтверждают основную предпосылку методологии проектирования, предложенной Геймайером и Коксом [21]. Оптимальные соотношения продольной бамбуковой арматуры колеблются от 3 до 5%, при этом пропускная способность неармированной бетонной балки увеличивается как минимум в 2,5 раза [22,23,24,25,26,27]. Рекомендуется ограничить расчетную мощность моментом растрескивания неармированной секции, M _cr , который для усиленной бамбуком секции должен давать «коэффициент безопасности» против растрескивания 2 и против разрушения 7 [ 23].Хотя конкретное исследование сцепления не было включено в эти исследования, рекомендации по использованию армирующей бамбуковой шины включают требование нанесения двух слоев битумной краски с нанесением песка на верхний слой [23]. Это процедура, аналогичная той, что применил Гавами к бамбуковым шинам [28], в котором автор придал шероховатость поверхности бамбука перед нанесением первого слоя битумной краски с песком, а затем намотал 1,5-миллиметровую проволоку вокруг шин перед нанесением второго слоя. Пальто.

В несвязанных исследованиях Ghavami [29], Agarwal et al. [30] и Севалия и др. [31] демонстрируют важность обеспечения хотя бы минимального бамбукового армирования и соответствующей обработки поверхности для улучшения сцепления. Гавами [29] обнаружил, что балки с 3% -ным соотношением расщепленной бамбуковой арматуры в четыре раза превышают предельную прочность сопоставимых неармированных бетонных балок. В двух последних исследованиях авторы сообщают, что бетон, армированный бамбуком, с шинами не имеет усиления сцепления и имеет коэффициент армирования примерно 1.4%, не улучшают поведение неармированного бетона. Точно так же плиты, армированные бамбуком, имеющие коэффициент армирования только 0,5%, образовали единственную большую трещину и продемонстрировали значительное проскальзывание арматуры [32].

Два исследования, Тераи и Минами [33] и Лилатанон и др. [34] рассмотрели бамбуковую арматуру для элементов, несущих осевое сжатие. В этих исследованиях тестировались концентрически нагруженные заглушки колонны, имеющие отношение высоты к ширине 2 и 2,5 соответственно. Как и следовало ожидать от таких коротких образцов, осевая способность может быть приблизительно определена с использованием анализа преобразованных сечений и улучшена при наличии поперечного ограничения.Никакой четкой разницы между поведением, усиленным сталью или бамбуком, не было обнаружено ни в одной из экспериментальных программ. Из-за короткой геометрии испытательного образца эти испытания не зависят от сцепления с бетоном.

Гавами [29] провел разведочное исследование бетонных колонн высотой 2 м с квадратным поперечным сечением 200 мм. Они были усилены продольно ориентированными бамбуковыми шинами с улучшающей сцепление поверхностью и ограничены стальными стременами. Гавами отмечает, что 3% бамбуковой арматуры в бетонных колоннах было идеальным соотношением для соответствия бразильским строительным нормам, но не дает никаких значений предельной прочности или других подробностей.

Связь и развитие

Agarwal et al. [30] показали значительный положительный эффект «обработки» бамбуковых шин коммерческими клеями на основе эпоксидной смолы с целью улучшения сцепления. Они сообщили о средних напряжениях сцепления (по результатам испытаний на вырыв) порядка 0,13 МПа для простых бамбуковых шин (значение, перекликающееся с рекомендацией Геймайера и Кокса [21]) и значений до 0,59 МПа (увеличение на 350%), когда Sikadur Для покрытия шин использовался клей 32. Это поведение привело к улучшению реакции на изгиб.Точно так же Гавами [28] сообщает об увеличении на 430% прочности сцепления для бамбуковых шин с покрытием Sikadur 32, заделанных в бетон, по сравнению с шинами без покрытия; Значения прочности сцепления составили 2,75 и 0,52 МПа соответственно. Гавами также провел испытания с асфальтовым покрытием (Negrolin) и песчаным покрытием, в результате которого прочность сцепления составила 0,73 МПа (рис. 1). Agarawal et al. сообщают, что коэффициент армирования бамбуком, равный 8%, был необходим, чтобы привести к изгибным характеристикам, аналогичным свойствам железобетонного элемента, имеющего коэффициент армирования 0.89% (при заявленном модульном соотношении E _сталь / E _бамбук = 8,3). Для усиления бамбуковой шины, покрытой Sikadur 32, коэффициент усиления составлял всего 1,4% для достижения поведения, аналогичного этой стали; Это означает улучшение поведения шин при нанесении покрытия на 470%.

Рис. 1

Изменение напряжения сцепления в зависимости от длины заделки и влияние обработки поверхности

Тераи и Минами [32] сообщают об испытаниях на разрыв круглых образцов бамбука, имеющих различные поверхностные обработки синтетической смолой и синтетическим каучуком.Сообщается, что необработанная прочность скрепления составляет 0,66 МПа, а обработка повысила ее до значений в диапазоне до 1,34 МПа. В той же программе испытаний прочность сцепления деформированного стального стержня составила 2,43 МПа.

Более реалистично, Геймайер и Кокс [21] и Сакарай и др. [35] сообщают об испытаниях на разрыв шин и круглых стеблей, соответственно, имеющих разную длину заделки. Оба исследования пришли к выводу, что среднее напряжение связи уменьшается с увеличением длины заделки, и что это уменьшение значительно более выражено, чем наблюдается в [изотропных] стальных арматурных стержнях.Такое уменьшение можно объяснить более сильным эффектом сдвига и плохими поперечными характеристиками материала анизотропного бамбука. Как видно на рис. 1, бамбуковые шины, которые не имеют выраженных деформаций (таким образом, в основном полагаются на трение для передачи напряжения), демонстрируют более низкое напряжение сцепления, чем круглые стебли, для которых узловые выступы обеспечивают некоторую степень механической блокировки. Геймайер и Кокс пришли к выводу, что бамбуковые шины имеют эффективную длину скрепления, за пределами которой дальнейшее увеличение длины заделки не влияет на доступную емкость; Исходя из этого, они установили свою рекомендацию, что прочность сцепления должна составлять 44 Н / мм окружности арматурного стержня и что предусмотренное заделывание должно превышать 305 мм.

Присутствие кремнезема (SiO ₂ ) в бамбуке может способствовать пуццолановой реакции, увеличивая количество гидратов силиката кальция (CSH) в результате реакции с Ca (OH) ₂ во время гидратации портландцемента, что улучшает связывание с бетоном. Однако кремнезем в бамбуке находится в основном в эпидермисе (на клеточном уровне) и должен подвергаться воздействию бетона, чтобы произошла пуццолановая реакция [36]. Следовательно, при использовании бамбука в форме стеблей или шин дополнительная пуццолановая активность сомнительна и вряд ли внесет какой-либо значимый вклад в соединение бамбука с бетоном.

Все известные исследования, посвященные склеиванию бамбука в бетоне, определяют усадку необработанного, зеленого или предварительно замоченного бамбука, а также циклы набухания, вызванные колебаниями влажности в бетоне, как вредные для склеивания. В результате большинство исследований рекомендуют покрывать бамбук влагозащитным барьером при условии, что покрытие не приводит к смазывающему эффекту, что само по себе ухудшает сцепление. С другой стороны, герметизация недостаточно выдержанного бамбука в водонепроницаемой среде может усугубить гниение.Наконец, на практике сложно добиться надежного и длительного состояния водонепроницаемости.

Обычной практикой является покрытие бамбука эпоксидной или полиэфирной смолой и рассыпание по нему песка для улучшения характеристик сцепления; однако из-за гигроскопичности бамбука, колебания содержания влаги (MC) и относительной влажности (RH) в бамбуке может произойти набухание или сжатие материала в зависимости от поглощения и потери влаги. Это может привести к трудозатратным и энергоемким и потенциально дорогостоящим процедурам, которые противоречат цели использования недорогого и доступного на месте материала.Например, Javadian et al. [37] сообщают о максимальной прочности сцепления, сравнимой с прочностью стальных арматурных стержней, 3,65 МПа, для композитных бамбуковых шин с высокой степенью обработки. Для достижения такого высокого напряжения сцепления трещины были высушены при влажности ниже 10%, подвергнуты термообработке под давлением (для увеличения плотности бамбука) и покрыты эпоксидной смолой на водной основе и мелким песком.

В целом, исследования цементных и полимерных композитов с использованием бамбука и других природных материалов в качестве арматуры выявили общие проблемы, такие как биоразлагаемость, технологичность и термическая совместимость бамбука и матричного материала [29, 38].Последней проблемой, потенциально влияющей на характеристики сцепления бамбука, является коэффициент теплового расширения (КТР), который а) зависит от содержания влаги; и б) в пять раз меньше, чем у бетона или стали в продольном направлении, но в два раза больше, чем это значение в поперечном направлении. Сообщаемый CTE в продольном направлении для бамбука находится в диапазоне от 2,5 до 10 × 10 ⁻⁶ / C; поперечный КТР примерно на порядок больше [9].

Прочность бамбуковой арматуры в бетоне

Прочность бамбука тесно связана с его естественным составом.Как и другие лигноцеллюлозные материалы, бамбук состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Химический состав этих компонентов в бамбуке изменяется с возрастом (например, когда растения достигают зрелого состояния) и / или после сбора урожая, что запускает процесс гибели клеток и распада тканей. О значительной статистической корреляции между изменениями химического состава, возраста и плотности у Phyllostachys pubescens и Gigantochloa scortechinii сообщили Li et al. [39] и Hisham et al.[40] соответственно.

Есть несколько известных исследований, конкретно посвященных долговечности бамбука, залитого в бетон. Тем не менее, существует значительное количество литературы, посвященной долговечности и обработке различных материалов биомассы (иногда включая бамбук) в цементных материалах. Gram [41] представляет собой, возможно, первое значительное исследование в этом отношении, а Vo и Navard [42] и Pacheco-Torgal и Jalali [43] представили недавние и очень подробные обзоры. Большинство существующих исследований сосредоточено на «армировании волокном» или включении целлюлозных материалов в цементный композит.В этом обзоре авторы рассмотрели только те вопросы долговечности, которые считаются актуальными для бетона, армированного бамбуком. Читатели будут направлены к обзорным статьям, в которых обсуждаются другие связанные с этим вопросы долговечности.

Портландцементный бетон — это сильно щелочная среда. PH поровой воды в портландцементном бетоне обычно превышает 12. Это обеспечивает пассивирующую среду для встроенной стальной арматуры, эффективно снижая вероятность коррозии стали при условии, что pH остается выше 10 [44].Напротив, щелочная обработка часто используется для разрушения клеточной структуры лигноцеллюлозных материалов, таких как древесина, конопля, лен и бамбук [45], чтобы извлечь, обнажить или обработать их волокна. Такая обработка может улучшить шероховатость поверхности (так называемая проклейка волокон) для улучшения сцепления с полимерными смолами в композитных материалах, но явно нежелательна в случае использования бамбуковых стержней в бетоне, армированном бамбуком. Хосода [46] сообщает о 50% -ной потере растягивающей способности бамбука после годичного выдерживания в ванне с водой с высоким содержанием щелочи; через 3 года бамбук сохранил только 30% своей первоначальной прочности.Гемицеллюлоза и водорастворимые экстракты (последние обычно не должны присутствовать в обработанных бамбуковых стеблях) вступают в реакцию с гидроксидом кальция (Ca (OH) ₂ ), присутствующим в цементном тесте [47,48,49,50], что приводит к кристаллизации извести. в порах биомассы [43]. Лигнин растворим в горячей щелочной среде [41], как в случае гидратации цемента, и, возможно, когда бетон подвергается воздействию прямых солнечных лучей в тропической среде. Было обнаружено, что снижение щелочности при использовании тройных цементов [51] или карбонизации [52] лишь частично смягчает деградацию биомассы.Лигноцеллюлозные материалы в гидратированном цементе также охрупчиваются из-за минерализации, связанной с катионами (в основном, Ca ²⁺ ) в пористой воде бетона [53].

Водопоглощение — критическая проблема долговечности биомассы любого вида, заключенной в цементную матрицу [43]. Поглощение воды и гигротермальный цикл приводят к практически непрерывному изменению объема внедренной биомассы, что приводит к межфазному повреждению и микро- и макротрещинам. Эти эффекты увеличивают проницаемость, вызывая описанные ранее вредные процессы.

Биологическая атака, возможно, является наиболее серьезной проблемой для бамбука. По сравнению с деревом есть определенные факторы, которые делают бамбук более склонным к гниению, в том числе: (а) его тонкостенная геометрия (что делает гниение более значительным с точки зрения уменьшения емкости элемента), (б) высокое содержание крахмала и ( в) отсутствие устойчивых к гниению соединений, таких как те, которые содержатся в некоторых лиственных породах, таких как тик и ипе [3, 54, 55]. Существует две причины биологического разложения бамбука: насекомые (например, жуки и термиты) и поражение грибами (гниль).Как и в случае с древесиной [3, 56], для защиты бамбука от насекомых и грибков требуются четыре меры: (а) приправить бамбук; (б) обработать химикатами всю толщину; (c) сохранять бамбук сухим и способным «дышать» на протяжении всей своей жизни; и, (г) держите бамбук в недоступном для термитов месте.

Заливка в бетон не считается достаточной для защиты бамбука от нападения насекомых, особенно термитов. Термиты могут переходить в трещины размером до 0,8 мм [57]. Бетон, армированный бамбуком, может иметь такие трещины в результате воздействия температуры, усадки и / или нагрузки.Таким образом, бамбуковая арматура требует химической обработки по всей толщине стенки для предотвращения нападения насекомых [55, 58].

Заражение грибами (гниль) требует аэробных условий и влажности, обычно превышающей 20% [59]. Бамбук, полностью или частично залитый в бетон, подвержен гниению, потому что бетон (или строительный раствор) пористый, а влага легко переносится через капиллярное действие [60] и существующие трещины. Кроме того, заделка в бетон, вероятно, предотвратит быстрое испарение или диспергирование влаги, которая присутствует в результате проникновения, что приведет к увеличению содержания влаги в бамбуке.Обычно считается, что обработка поверхности или «нанесение краски» не обеспечивает достаточной защиты от гниения древесины [3, 56, 59] или бамбука [61]. Насколько известно авторам, не проводилось никаких всесторонних испытаний для конкретной оценки вероятности гниения бамбука, когда он полностью залит бетоном. За исключением случаев, когда бетон остается сухим на протяжении всего срока службы, гниение возможно даже тогда, когда на бамбук нанесено битумное или эпоксидное покрытие.

Проблемы деградации бамбуковой арматуры усугубляются тем, что такие повреждения останутся незамеченными.Например, коррозия стальной арматуры происходит в течение многих лет или десятилетий и приводит к расширению стальной арматуры, что приводит к растрескиванию, образованию пятен и отслаиванию покрывающего бетона, тем самым обеспечивая визуальное «предупреждение» до того, как коррозия станет критически важной проблемой для безопасности. Однако в некоторых средах бамбук может быстро разлагаться и разлагаться, не указывая на повреждение бетонной поверхности.

Основы структурного проектирования жилищного строительства для домашнего инспектора

Каменная кладка

Конструкционные изделия и компоненты из дерева (см. Рисунок 1.3) в последние годы приобрели значительную популярность. Конструкционные изделия и компоненты из древесины включают материалы на основе древесины и комплекты изделий из древесины со структурными свойствами, аналогичными или лучше, чем сумма их составных частей. Примеры включают в себя деревянные фермы, соединенные металлическими пластинами, деревянные двутавровые балки, клееный брус, фанеру, ориентированную стружечную плиту (OSB), клееный брус и пиломатериал из параллельных прядей. Конструкционные панели OSB быстро вытесняют фанеру в качестве предпочтительного продукта для обшивки стен, пола и крыши.Деревянные двутавровые балки и деревянные фермы сейчас используются в большинстве новых домов. Более широкое использование изделий из конструкционной древесины является результатом многолетних исследований и разработок продукции и, что более важно, отражает экономику рынка строительных материалов. Конструкционные изделия из дерева обычно обеспечивают улучшенную стабильность размеров, повышенную конструктивную способность, простоту строительства и более эффективное использование лесных ресурсов страны. И они не требуют значительного изменения техники строительства.Тем не менее, проектировщик должен тщательно рассмотреть уникальные требования к деталям и соединениям, связанные с конструктивными изделиями из дерева, и обеспечить четкое понимание требований в конструкторском бюро и на стройплощадке. Руководства по проектированию, такие как таблицы пролетов и детали конструкции, обычно можно получить у производителей этих преимущественно запатентованных продуктов.

РИСУНОК 1.3 Строительство дома с использованием инженерных деревянных компонентов

Холодногнутый стальной каркас (ранее известный как легкий стальной каркас) в течение многих лет производился фрагментированной промышленностью с нестандартной продукцией, служащей в первую очередь для коммерческого проектирования и строительный рынок.Однако недавние совместные усилия между промышленностью и Министерством жилищного строительства и городского развития США (HUD) привели к разработке стандартных минимальных размеров и структурных свойств для основных материалов холодногнутого стального каркаса. Конкретной целью этого предприятия было создание предписывающих строительных требований для жилищного рынка. Холодногнутый стальной каркас в настоящее время используется в наружных и внутренних стенах новых жилых домов. Преимущества холодногнутой стали включают стоимость, долговечность, легкий вес и прочность.На рис. 1.4 показано использование холодногнутого стального каркаса в доме.

РИСУНОК 1.4 Строительство дома с использованием холодногнутого стального каркаса

Изображение из LTH Steel Structures

Конструкция изоляционной бетонной опалубки (ICF), как показано на Рисунке 1.5, сочетает в себе формовочные и изоляционные функции бетонной конструкции. один шаг. Хотя этот класс продуктов является относительно новым в Соединенных Штатах, похоже, он получает признание. Совместными усилиями промышленности и HUD этот класс продукции был недавно включен в строительные нормы после установления минимальных размеров и стандартов для бетонных конструкций ICF.Преимущества конструкции ICF включают долговечность, прочность, контроль шума и энергоэффективность.

РИСУНОК 1.5 Изоляционные бетонные формы

Конструкция из бетонной кладки, показанная на Рисунке 1.6, практически не изменилась в основных методах строительства; однако недавно представленные продукты предлагают инновации, которые обеспечивают как конструктивные, так и архитектурные преимущества. Кладка хорошо известна своими противопожарными качествами, долговечностью, шумоизоляцией и прочностью.Как и в случае с большинством альтернатив традиционному деревянному каркасу, стоимость установки может быть местной проблемой, которую необходимо сопоставить с другими факторами. Например, в подверженных ураганам районах, таких как Флорида, на рынке доминирует стандартная бетонная кладка, где ее характеристики во время сильных ураганов были благоприятными при номинальном армировании с использованием традиционных методов. Тем не менее, на национальном уровне строительство каменных стен над уровнем земли составляет менее 10 процентов от ежегодного строительства нового жилья.

РИСУНОК 1.6 Строительство домов с использованием бетонной кладки

Строительные нормы и стандарты

Практически все регионы Соединенных Штатов подпадают под юридически обязательный строительный кодекс, который регулирует проектирование и строительство зданий, включая жилые дома. Хотя строительные нормы и правила являются юридически полномочиями полиции штата, большинство штатов разрешают местным политическим властям принимать или изменять строительные нормы и правила в соответствии со своими «особыми потребностями» или, в некоторых случаях, писать свои собственные нормы.Почти все юрисдикции принимают один из основных типовых кодексов законодательными актами вместо того, чтобы пытаться написать свой собственный кодекс.

В Соединенных Штатах есть пара основных строительных норм и правил, которые являются исчерпывающими; то есть они охватывают все типы зданий и помещений. Ниже приведены два основных всеобъемлющих строительных кодекса:

• Международный строительный кодекс (IBC)
• Международный жилищный кодекс для одно- и двухквартирных домов (IRC)

Вы можете прочитать эти коды по адресу http: // publicecodes.cyberregs.com/icod/.

РИСУНОК 1.7 Использование кодов построения моделей в США

Посетите http://www.iccsafe.org/gr/Pages/adoptions.aspx, чтобы получить самую свежую информацию о внедрении кодов сборки в Соединенных Штатах. Строительные нормы и правила

не содержат подробных спецификаций для всех строительных материалов и продуктов, а вместо этого ссылаются на установленные отраслевые стандарты. Несколько стандартов посвящены измерению, классификации и классификации свойств древесины для применения в строительстве, а также практически всех других строительных материалов, включая сталь, бетон и кирпич.Стандарты проектирования и руководящие принципы для дерева, стали, бетонных материалов и других материалов или приложений также поддерживаются в качестве справочных стандартов в строительных нормах.

Опытные дизайнеры тратят бесчисленные часы на тщательное изучение и применение строительных норм и правил и избранных стандартов, относящихся к их области практики. Что еще более важно, эти проектировщики развивают четкое понимание технического обоснования и намерений, стоящих за различными положениями применимых строительных норм и правил и стандартов проектирования.Однако этот опыт и знания могут стать еще более прибыльными в сочетании с практическим опытом в этой области. Один из наиболее ценных источников практического опыта — это успехи и неудачи прошлых проектов и методов строительства, представленные далее в этой статье.

Роль профессионала в области дизайна

Важно понимать роль, которую профессионалы дизайна могут играть в процессе жилищного строительства, особенно с учетом последних тенденций.Специалисты по проектированию предлагают строителю или застройщику широкий спектр услуг в области освоения земель, оценки воздействия на окружающую среду, геотехнического и фундаментного проектирования, архитектурного проектирования, строительства и мониторинга строительства. Однако в этом руководстве основное внимание уделяется двум подходам к проектированию конструкций:

• Обычное проектирование. Традиционное проектирование, которое иногда называют «непроектированным» строительством, основывается на стандартной практике, которая регулируется предписывающими требованиями строительных норм и правил для обычных жилых домов; некоторые части конструкции могут быть специально спроектированы инженером или архитектором.
• Инженерный дизайн. Инженерное проектирование обычно включает в себя применение условностей инженерной практики, представленных в существующих строительных нормах и стандартах проектирования.

Некоторые из условий, которые обычно вызывают беспокойство на этапах планирования и подготовки к строительству дома и, таким образом, иногда вызывают потребность в профессиональных услугах по проектированию, включают:

• структурные конфигурации, такие как необычно длинные пролеты пола, неподдерживаемая высота стен, большие проемы, либо длиннопролетные соборные потолки;
• условия нагрузки, такие как сильный ветер, высокий сейсмический риск, сильный снегопад или ненормальные нагрузки на оборудование;
• нетрадиционные строительные системы или материалы, такие как композитные материалы, конструкционная сталь или необычные соединения и крепежные детали;
• геотехнические условия или условия площадки, такие как обширная почва, неоднородная почва или скальные основания, подверженные наводнениям районы, высокий уровень грунтовых вод или участки с крутым уклоном; и
• требования владельца, такие как специальные материалы, нагрузки на приспособления или приспособления, атриумы и другие особые характеристики.

Жилищные структурные характеристики

Общие

В Соединенных Штатах насчитывается более 130 миллионов единиц жилья, и более половины — это дома на одну семью. Каждый год строится не менее 1 миллиона новых домов на одну семью и таунхаусов, а также тысячи многоквартирных домов, большинство из которых представляют собой малоэтажные квартиры. Следовательно, можно ожидать, что небольшой процент всех новых жилых домов будет испытывать проблемы с производительностью, большинство из которых представляют собой незначительные дефекты, которые легко обнаруживаются и устраняются.Другие проблемы с производительностью являются непредвиденными или необнаруженными и могут не быть реализованы в течение нескольких лет, например, проблемы с фундаментом, связанные с подземными условиями грунта.

В национальном масштабе несколько домов подвергаются экстремальным климатическим или геологическим явлениям в любой год. Некоторые из них будут повреждены из-за редкого события, превышающего требования к характеристикам строительных норм (например, прямой удар торнадо, ураган большой силы, гроза или землетрясение). Некоторые проблемы могут быть связаны с дефектом изготовления, преждевременным выходом продукта из строя, конструктивными недостатками или проблемами с долговечностью (т.е., гниль, термиты или коррозия). Часто сочетание факторов приводит к наиболее серьезным повреждениям. Поскольку причины и следствия этих проблем обычно не укладываются в простые обобщения, важно рассматривать причинно-следственные связи объективно с точки зрения общей инвентаризации жилья.

Чтобы ограничить опасные для жизни проблемы с производительностью до разумных уровней, роль строительных норм и правил заключается в обеспечении приемлемого уровня безопасности на протяжении всего срока службы дома.Поскольку общественность не может извлечь выгоду из чрезмерной степени безопасности, которую она не может себе позволить, требования кодекса также должны поддерживать разумный баланс между доступностью и безопасностью. Как подразумевается любой рациональной интерпретацией строительных норм или целей проекта, безопасность подразумевает наличие приемлемого уровня риска. В этом смысле экономия или доступность в широком смысле могут рассматриваться как конкурирующие требования к производительности. Для проектировщика задача состоит в том, чтобы рассмотреть оптимальную стоимость и использовать рентабельные методы проектирования, которые приводят к приемлемой производительности в соответствии с целью или минимальными требованиями строительных норм.В некоторых случаях проектировщики могут предложить строителям и владельцам рентабельные варианты, которые улучшат производительность намного выше общепринятых норм.

Общие проблемы с производительностью

Объективная информация из репрезентативной выборки жилищного фонда недоступна для определения масштабов и частоты общих проблем с производительностью. Вместо этого информацию необходимо собирать и интерпретировать из косвенных источников.

Следующие данные взяты из опубликованного исследования записей гарантийного страхования домовладельцев.Эти данные не отражают частоту проблем у жилищного населения в целом, а, скорее, частоту различных типов проблем, с которыми сталкиваются те дома, которые являются предметом страхового возмещения. Однако эти данные дают ценную информацию о проблемах производительности, вызывающих наибольшую озабоченность — по крайней мере, с точки зрения гарантийного бизнеса домовладельца.

В таблице 1.1 показаны пять основных проблем производительности, которые обычно встречаются в претензиях по гарантии, в зависимости от частоты и стоимости претензий.

Учитывая частоту претензий, наиболее частой претензией были дефекты монтажа и отделки гипсокартона.

Вторая по частоте претензия была связана с фундаментными стенами; 90 процентов таких претензий были связаны с трещинами и протечкой воды. Другие претензии касались в первую очередь дефектов установки, таких как отсутствие отделки, плохая отделка и заклинивание окон и дверей. Что касается затрат на исправление, проблемы со стеной фундамента (обычно связанные с проникновением влаги) были, безусловно, самыми дорогостоящими.

Второй по значимости дефект связан с гаражной плитой, которая обычно трескается в результате морозного пучения или осадки.

Претензии по керамической плитке для пола (третья по величине претензия) обычно были связаны с плохой укладкой, которая приводила к неровным поверхностям, непоследовательному выравниванию или растрескиванию.

Претензии, касающиеся септических дренажных полей, были связаны с неправильной сортировкой и малоразмерными полями выщелачивания.

Хотя не показано в таблице 1.1, проблемы в вышестоящей структуре (то есть дефекты каркаса) привели к примерно 6 процентам от общего числа заявленных претензий.

Несмотря на то, что частота структурных дефектов сравнительно невелика, их количество по-прежнему велико с учетом общего количества домов, построенных за год. Даже если многие из дефектов можно считать непоследовательными по своему характеру, другие могут не быть, а некоторые могут остаться незамеченными в течение всего срока службы конструкции. В конечном счете, значение этих типов дефектов следует рассматривать с точки зрения известных последствий, связанных с характеристиками жилья и рисками.

ТАБЛИЦА 1.1 Пять основных дефектов жилья, основанных на претензиях домовладельцев по гарантии

Показатели жилищного строительства при ураганах и землетрясениях

В последние годы научно разработанные исследования показателей жилищного строительства при стихийных бедствиях позволили объективно оценить фактические показатели по сравнению с этим. предусмотрено строительными нормами. И наоборот, анекдотические исследования ущерба часто подвержены заметной предвзятости. Тем не менее, как объективные, так и субъективные исследования ущерба предоставляют полезную обратную связь строителям, проектировщикам, должностным лицам кодекса и другим лицам, интересующимся эксплуатационными характеристиками жилья.В этом разделе резюмируются результаты недавних научных исследований характеристик жилищных условий при ураганах и землетрясениях.

Вероятно, что вопрос качества жилья в зонах повышенной опасности будет продолжать приобретать все большее значение, поскольку непропорциональная концентрация застройки вдоль побережья США вызывает опасения по поводу безопасности, доступности и долговечности жилья. Следовательно, важно, чтобы эксплуатационные характеристики жилья воспринимались объективно как предпосылка для принятия рациональных решений в области проектирования и строительства.Надлежащее проектирование, учитывающее нагрузки ветра и землетрясения, а также процедуры структурного анализа, должно привести к созданию эффективных проектов, которые решают проблемы производительности, обсуждаемые ниже. Однако, независимо от усилий, приложенных при проектировании, намеченные характеристики могут быть реализованы только при должном внимании к качеству монтажа. По этой причине некоторые строители в зонах повышенной опасности прибегают к услугам профессионалов-проектировщиков для проведения проверок соответствия на месте, а также для своих проектных услуг.Эта практика предлагает дополнительную гарантию качества строителю, проектировщику и владельцу в зонах повышенной опасности страны.

Ураган Эндрю

Несомненно, показатели жилищного строительства во время сильных ураганов являются убедительным свидетельством проблем, которые могут быть решены за счет более эффективных методов проектирования и строительства. В то же время дезинформация и реакция после сильных ураганов часто создают искаженную картину масштабов, причин и значения ущерба по отношению к населению пострадавших структур.В этом разделе обсуждаются фактические показатели жилищного фонда на основе обследования повреждений и инженерного анализа репрезентативной выборки домов, подвергшихся сильнейшим ветрам урагана Эндрю.

Ураган «Эндрю» обрушился на густонаселенный район южной Флориды 24 августа 1992 года, при этом максимальная зарегистрированная скорость ветра превысила 175 миль в час. По оценкам, ураган Эндрю со скоростью от 160 до 165 миль в час над относительно большой густонаселенной территории имеет повторяемость около 300 лет (см. Рисунок 1.8). Учитывая расстояние между береговой линией и жилым фондом, наибольший ущерб был нанесен ветром, дождем и переносимым ветром мусором, а не штормовым нагоном. В таблице 1.2 приведены основные строительные характеристики домов, которые пережили сильнейшие ветры урагана «Эндрю». Большинство домов были одноэтажными с номинально усиленными каменными стенами, двускатными крышами с деревянным каркасом и композиционной черепичной кровлей.

В таблице 1.3 приведены основные статистические данные о повреждениях выбранных домов. Как и ожидалось, наиболее частые повреждения были связаны с окнами и кровлей: 77 процентов отобранных домов серьезно пострадали от кровельных материалов.Разрушение окон и разрушение кровельных материалов привело к обширным и дорогостоящим повреждениям внутренних помещений и их содержимого от воды.

ТАБЛИЦА 1.2. Строительные характеристики выбранных односемейных частных домов во время урагана Andrew

РИСУНОК 1.8 Максимальные скорости порывистого ветра, испытанные во время урагана Andrew

ТАБЛИЦА 1.3 Компоненты выбранных односемейных частных домов со значениями «умеренная» или «высокая» Рейтинги повреждений при урагане «Эндрю»

Учитывая масштабы урагана «Эндрю», структурные (жизненно важные) характеристики жилого фонда преимущественно из каменной кладки в южной Флориде были вполне разумными, за исключением заметного исключения крепления обшивки крыши.Хотя подмножество домов с деревянными каркасными стенами не подвергалось столь же строгой оценке, отдельные наблюдения показали, что для достижения приемлемых уровней производительности для домов нового стиля потребуются дополнительные улучшения дизайна и конструкции, такие как улучшение креплений стен. которые имели тенденцию использовать деревянную раму. В самом деле, простое использование деревянных конструкционных панелей во всех домах с деревянным каркасом могло предотвратить многие из наиболее серьезных неудач. Многие из этих проблем усугублялись недостатками в обеспечении соблюдения и соблюдении кодекса (т.равенство).

Ниже резюмируются основные результаты и выводы статистических данных и оценки производительности:

• Хотя ураган «Эндрю» нанес заметный ущерб, общие жилищные характеристики были в пределах ожиданий, учитывая масштаб события и минимальные требования к креплению кровельной обшивки согласно нормам. (гвоздь 6d) относительно ветрового климата южной Флориды.
• Конструкция каменной стены с номинальным армированием (меньшим, чем требуется в соответствии с текущими техническими условиями) и соединениями для крепления крыши выполнялись достаточно хорошо и свидетельствовали о низкой частоте повреждений, даже если в большинстве домов были пробиты ограждающие конструкции (т.э., разбитые окна).
• Отказ требуемых норм стяжных ремней на крыше случается нечасто (т.е. менее 10 процентов жилого фонда).
• Двухэтажным домам был нанесен значительно больший ущерб, чем одноэтажным (уровень достоверности 95%).
• Вальмовые крыши пострадали значительно меньше, чем двускатные крыши домов с аналогичными характеристиками (уровень достоверности 95%).

Некоторые ключевые рекомендации по ветроустойчивому проектированию и строительству включают следующее:

• Значительные преимущества в сокращении наиболее частых форм повреждений ураганов могут быть достигнуты, если сосредоточить внимание на критических конструктивных деталях, связанных с оболочкой здания, таких как правильный шаг крыши гвозди для обшивки (особенно на концах фронтона), надлежащее использование креплений на крыше и защита окон в наиболее подверженных ураганам условиях вдоль южной части U.С. берег.
• Хотя качество строительства не было основным фактором, определяющим эффективность строительства в целом по населению, это важный фактор, на который следует обратить внимание путем надлежащей проверки ключевых компонентов, связанных с характеристиками конструкции, особенно соединений.
• Разумные допущения необходимы при реалистичном определении ветровых нагрузок, чтобы обеспечить эффективную конструкцию ветрозащитного кожуха.

Ураган Опал
Ураган Опал обрушился на ручку Флориды возле Пенсаколы 4 октября 1995 г., скорость ветра составляла от 100 до 115 миль в час при пиковом порыве (нормированном на открытую экспозицию и высоту 33 фута) над областью образца жилищный фонд.Опять же, кровля (т.е. черепица) была наиболее частым источником повреждений, имевших место в 4 процентах отобранного жилищного фонда. Повреждение кровли произошло менее чем в 2% пострадавшего жилого фонда.

Анализ урагана Опал резко контрастирует с исследованием урагана Эндрю. Помимо гораздо более низких скоростей ветра урагана Опал, большинство домов было закрыто деревьями, тогда как дома на юге Флориды подвергались воздействию типичного пригородного жилого помещения с относительно небольшим количеством деревьев (воздействие ветра B).Ураган Эндрю оголил все деревья на пути сильнейших ветров. Очевидно, что эксплуатационные характеристики жилищ в защищенных зонах, не находящихся на побережье, улучшаются из-за, как правило, менее сильного ветрового воздействия и защиты, обеспечиваемой при наличии деревьев. Однако деревья становятся менее надежным источником защиты в районах, наиболее подверженных ураганам.

Землетрясение в Нортридже
В то время как характеристики домов при землетрясениях предоставляют объективные данные для измерения приемлемости прошлых и нынешних методов сейсмического проектирования и строительства зданий, типичные оценки ущерба основывались на наблюдениях наиболее катастрофических форм повреждений в наихудшем случае. , что приводит к искаженному представлению о производительности всего набора структур.Информация, представленная в этом разделе, однако, основана на двух связанных исследованиях, которые, как и исследования ураганов, опираются на объективные методы для документирования и оценки общей эффективности односемейных пристроенных и отдельно стоящих жилищ.

Землетрясение в Нортридже недалеко от Лос-Анджелеса, штат Калифорния, произошло в 4:31 утра 17 января 1994 года. По оценкам серьезности события, оно составляет 6,4 балла по шкале Рихтера. Землетрясение в Нортридже, хотя и считается умеренно сильным, вызвало одни из самых сильных колебаний грунта в истории Соединенных Штатов с предполагаемым периодом повторяемости более 10 000 лет.По большей части эти экстремальные колебания грунта были сильно локализованы и не обязательно отражали общие условия ближнего поля, которые вызывали колебания грунта, характерные для события с периодом повторяемости от 200 до 500 лет.

В таблице 1.4 обобщены характеристики отдельных домов на одну семью, задокументированные в ходе обследования. Около 90 процентов домов в выборке были построены до землетрясения в Сан-Фернандо-Вэлли в 1971 году, когда простые предписывающие требования были нормальными для строительства индивидуальных домов на одну семью.Около 60 процентов домов были построены в 1950-1960-х годах, а остальные построены в период между 1920-ми и началом 1990-х годов. Стили варьировались от сложных домов на заказ до простых доступных домов. Во всех домах в выборке был деревянный каркас наружных стен, и в большинстве из них не использовалась структурная обшивка для крепления стен. Вместо этого деревянные распорки, штукатурка из портландцемента и отделка внутренних стен из гипса или гипсокартона обеспечивали сопротивление боковому сдвигу. В большинстве фундаментов подвесных пространств использовались бетонные или каменные стены в полную высоту, а не стены из поврежденной древесины, которые, как известно, подвержены повреждениям, если они не закреплены должным образом.

ТАБЛИЦА 1.4 Строительные характеристики выбранных отдельно стоящих домов на одну семью

В таблице 1.5 показаны характеристики выбранных отдельных домов на одну семью. Производительность представлена ​​процентом от общей выборки домов, которые попали в четыре категории рейтинга повреждений для различных компонентов конструкции.

ТАБЛИЦА 1.5 Ущерб отобранным индивидуальным домам в результате землетрясения в Нортридже (процент отобранных домов)

Серьезные структурные повреждения фундамента, каркаса стен и каркаса крыши были ограничены небольшой частью обследованных домов.В целом, в домах был нанесен минимальный ущерб элементам, которые имеют решающее значение для безопасности жильцов. Из конструктивных элементов чаще всего возникали повреждения фундаментных систем. Небольшой процент обследованных домов (около 2 процентов), которые испытали умеренное или сильное повреждение фундамента, был расположен в районах, которые подверглись локальным воздействиям грунта (например, трещинам или разжижению) или проблемам, связанным с участками крутых склонов.

Внутренняя и внешняя отделка пострадала в большей степени, и только около половины жилых домов остались невредимыми.Однако большая часть повреждений внутренней / внешней отделки частных домов на одну семью была ограничена самыми низкими категориями оценки. Повреждения штукатурки обычно проявлялись в виде микротрещин, исходящих из углов проемов — особенно больших проемов, таких как гаражные ворота — или вдоль верхних частей фундамента. Повреждение внутренней отделки происходило параллельно с повреждением внешней отделки (штукатурки). Упругая отделка, такая как деревянные панели и сайдинг из фанеры, работала хорошо и часто не показывала никаких признаков повреждения, даже когда штукатурка на других участках того же дома была повреждена умеренно.Однако эти, казалось бы, незначительные виды повреждений, несомненно, были основным источником экономических последствий с точки зрения страховых требований и затрат на ремонт. Кроме того, часто бывает трудно разделить повреждения на категории структурных и неструктурных, особенно когда некоторые системы, такие как портландцементная штукатурка, используются в качестве внешней облицовки, а также структурных связей. Также важно понимать, что землетрясение в Нортридже не считается событием максимального землетрясения.

Основные результаты оценки вышеперечисленных данных приведены ниже.В целом, повреждения, связанные с ключевыми конструктивными особенностями, не показали заметной закономерности, что подразумевает большую неопределенность в сейсмическом проектировании и характеристиках здания, которые не могут быть эффективно устранены простым укреплением зданий.

Объем стеновых распорок с использованием обычной штукатурки и распорок для пропускания внутрь обычно составлял от 30 до 60 процентов длины стены (исходя из ориентированных на улицу стен выбранных одноэтажных домов). Однако не было наблюдаемой или статистически значимой тенденции между количеством повреждений и количеством штукатурных связей стен.Поскольку текущая теория сейсмического проектирования подразумевает, что чем больше жесткость, тем лучше, выводы Нортриджа принципиально сложны, но мало что предлагают в плане лучшей теории проектирования. В лучшем случае результат можно объяснить тем фактом, что многие факторы влияют на характеристики конкретного здания при крупном сейсмическом событии. Например, традиционный сейсмический расчет, хотя и намеревается сделать это, может не эффективно учитывать оптимизацию гибкости, пластичности, демпфирования и прочности — все из которых кажутся важными.

Горизонтальные колебания грунта, испытанные над исследуемой областью образца, варьировались от 0,26 до 2,7 g для кратковременного (0,2 секунды) ускорения спектрального отклика и от 0,10 до 1,17 g для длительного периода (1 секунда). спектральное ускорение отклика. Движение грунта в ближней зоне представляет собой диапазон повторяемости от 100 до 14 000 лет, но период повторяемости от 200 до 500 лет более репрезентативен для общего наблюдаемого колебания грунта. Короткопериодические колебания грунта (обычно используемые при проектировании конструкций с легким каркасом) не имели явной корреляции с количеством повреждений, наблюдаемых в выбранных домах, хотя небольшая тенденция по отношению к долгопериодическим колебаниям грунта наблюдалась в данные.

Обзор повреждений Northridge и оценка статистических данных позволяют сделать следующие выводы и рекомендации (HUD, 1994; HUD, 1999):

• Серьезные структурные повреждения частных домов на одну семью были редкими и в основном ограничивались фундаментными системами. Менее 2 процентов частных домов на одну семью пострадали от умеренного или высокого уровня повреждения фундамента, и большинство случаев было связано с локальными условиями на площадке, включая разжижение, трещины и крутые склоны.
• Структурное повреждение стен и каркаса крыши в частных домах на одну семью было ограничено низким уровнем примерно для 2 процентов стен и менее 1 процента всех крыш.
• Наружная штукатурка и внутренняя отделка пострадали больше всего: 50 процентов всех отдельных домов на одну семью пострадали, по крайней мере, от незначительных повреждений, и примерно 4 процента домов получили повреждения от умеренных до высоких. Обычные повреждения отделки были связаны с трещинами штукатурки и гипсокартона / штукатурки, исходящими от фундамента или стеновых проемов.
• Дома на плиточном фундаменте пострадали в некоторой степени от внешней штукатурной отделки примерно в 30 процентах выборки; В домах-ползунках уровень повреждения штукатурки приближался к 60%, что обычно ассоциировалось с гибкостью интерфейса стена-пол-фундамент.
• Пиковые колебания грунта в ближнем поле не оказались значительным фактором по отношению к уровню повреждений, о чем свидетельствует появление трещин в штукатурке. Пиковое ускорение грунта само по себе не может быть надежным параметром конструкции по отношению к сейсмическим характеристикам домов с легким каркасом.Точно так же количество штукатурных подкосов на стенах, выходящих на улицу, показало незначительную взаимосвязь с переменным размером повреждений, нанесенных выбранному жилью.

Некоторые базовые рекомендации по проектированию требуют:

• упрощения требований к сейсмическому проектированию до степени, соизмеримой со знаниями и неопределенностью в отношении того, как дома на самом деле работают;
• с использованием полностью защищенных конструкций в сейсмоопасных регионах;
• принятие мер предосторожности при проектировании или избегание участков с крутым уклоном или участков со слабым грунтом; и, по возможности,
• , избегая хрупких систем внутренней и внешней отделки стен в сейсмических регионах с высокой опасностью.

Резюме
Жилье в Соединенных Штатах со временем эволюционировало под влиянием множества факторов. В то время как доступные ресурсы и экономика продолжают играть важную роль, строительные нормы, предпочтения потребителей и альтернативные строительные материалы становятся все более важными факторами. В частности, многие местные строительные нормы и правила в Соединенных Штатах теперь требуют, чтобы дома были специально спроектированы, а не следовали обычным строительным практикам.Частично эту очевидную тенденцию можно объяснить изменением представлений о жилищных показателях в районах повышенного риска. Поэтому больше внимания следует уделять эффективному конструктивному проектированию жилья. В то время как эффективный дизайн также должен стремиться к повышению качества строительства за счет упрощения конструкции, он также придает большее значение качеству монтажа, необходимому для достижения намеченных характеристик, не полагаясь в противном случае на чрезмерный дизайн, чтобы частично компенсировать реальные или предполагаемые проблемы с качеством монтажа.

Бетон и другие строительные материалы

Бетон и другие строительные материалы

Опубликовано: 20.05.2019 | Автор: DY Concrete Pumps

Строительные материалы для любого строительного проекта должны быть легкодоступными, экономичными и долговечными. На протяжении большей части истории человечества единственными возможными вариантами были дерево или камень, а дерево было достаточно эффективным, чтобы оставаться основным строительным продуктом сегодня. Сталь также стала относительно распространенным строительным материалом благодаря ряду преимуществ по сравнению с деревом.

Один из материалов, не получивший достаточной оценки, — это бетон. Давно популярный в Европе, бетон традиционно считался утилитарным материалом, подходящим для использования там, где эстетика находится в конце списка приоритетов. У большинства людей бетон ассоциируется с парковочными сооружениями, бункерами и другими не очень уютными местами, и они не понимают, что это идеальный материал для домов, а также хозяйственных построек.

Благодаря постоянному совершенствованию рецептур бетона, все больше и больше красивых бетонных зданий доказывают, что этот материал может конкурировать с другими на всех уровнях.

Преимущества бетона как строительного материала

Как только вы поймете, что при строительстве бетонного дома не нужно жертвовать эстетикой, преимущества этого строительного материала становятся очевидными. Следующие четыре примера дают основную пищу для размышлений о сравнении бетона и других материалов.

1. Прочность

Большинство бетонных зданий рассчитаны на срок эксплуатации не менее 30 лет, хотя многие из них служат дольше, прежде чем выйдут из строя до момента ремонта или замены.Бетон настолько прочен и долговечен, что постройки из него редко сносятся из-за порчи. Вместо этого они устаревают и подходят для перепрофилирования или сноса для нового строительства.

Бетон обладает высокой устойчивостью к повреждениям и истиранию в условиях высокой влажности и дождя. В нем практически нет органических веществ, которые могут ржаветь или гнить, поэтому влага может воздействовать только на стыки. Ежегодное обслуживание швов гарантирует, что бетонное здание остается непроницаемым для влаги.

Бетон — лучший материал для строительства домов в районах, подверженных экстремальным погодным условиям.Один конкретный дом является ярким примером прочности бетона. Семья Сандбергов была полна решимости построить свой дом на подверженном ураганам побережье Миссисипи. Изучив различные карты и строительные нормы Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям (FEMA), они решили строить из бетона.

Они спроектировали свой дом со стенами из изолированной бетонной формы (ICF) и использовали бетон для балок, колонн, крыши и полов в доме. Когда строительство дома завершилось всего на 85 процентов, ураган «Катрина» пронесся по местности.Если не считать большого количества выбитых окон, дом остался полностью нетронутым. Бетонная конструкция позволила дому противостоять ветру от 180 до 220 миль в час и 28-футовым паводкам.

2. Огнестойкость

Вода и ветер — не единственные элементы, которым бросает вызов бетон. Бетон пожаробезопасен, и даже если внутреннее пространство дома пострадает от пожара, бетонная оболочка уйдет невредимой. Пожары в домах представляют собой опасность, присущую большинству строительных материалов. Ежегодно пожарные депо США реагируют на более чем 355 000 пожаров, которые вызывают в среднем 6 долларов США.5 миллиардов в имущественном ущербе.

Хотя пожар представляет опасность в любом географическом месте, тем, кто живет в районах с заметным риском лесных пожаров, следует уделять еще больше внимания бетону при строительстве дома. Разрушительный пожар в Карре в Северной Калифорнии уничтожил 1564 дома и унес несколько жизней. После этого многие жители думают о том, как сделать новые дома огнестойкими, и бетон является привлекательным вариантом.

3. Стоимость

Первоначальные затраты на строительство нового бетонного дома выше, чем у деревянных или стальных домов.Разница в стоимости имеет тенденцию колебаться по мере того, как цена на сталь движется вверх и вниз, в то время как цена на бетон остается относительно стабильной. В среднем по стране бетонный дом будет стоить на 4-8 процентов дороже, чем дом со стальным или деревянным каркасом.

Когда вы уже говорите о сотнях тысяч долларов, этот небольшой процент может составить значительную сумму. Тем не менее, домовладельцы из бетона со временем получают значительное снижение затрат на электроэнергию. По данным СШАДепартамент жилищного строительства и городского развития (HUD), строительство из бетона экономит домовладельцам 20 и 25 процентов ежемесячно на их расходах на электроэнергию. Другими словами, переход на бетон окупается.

Затраты на страхование бетонных домов также значительно ниже, так как дома значительно менее подвержены повреждениям всех видов.

4. Скорость строительства

Скорость строительства бетонного здания зависит от типа бетона, но в целом она сопоставима с деревянным каркасом и значительно быстрее, чем конструкционная сталь.Поскольку сталь необходимо производить и транспортировать за пределами строительной площадки, этот процесс занимает больше времени, чем заливка и возведение бетонной плиты.

При использовании плана монолитного бетона строители могут реализовать двухдневный цикл. Этот интенсивный цикл позволяет рабочим заполнить до 20 000 квадратных футов пола за 48 часов.

Процесс строительства бетона

Строительство бетонных зданий во многом отличается от традиционного процесса, и есть несколько способов сделать это.Двумя наиболее распространенными типами бетонных конструкций для жилых и офисных зданий являются откидные и ICF. Перед началом обоих методов строительства рабочие должны вырыть грунт и подготовить земляное полотно. Когда сайт готов, два метода расходятся.

1. Процесс строительства подъемно-транспортного средства

Откидная конструкция почти не требует пояснений. Когда большие бетонные плиты высыхают, машины наклоняют их вверх и ставят на место. Процесс идет следующим образом:

• Сначала рабочие создают опоры для панелей перекрытия.Эти деревянные бруски определяют размер и форму панелей. Все дверные проемы и окна включены в исходную форму, поэтому нет права на ошибку при соблюдении дизайна.
• Рабочие встраивают арматурные решетки в формы. Они также создают вставки, в которых кран будет удерживать и поднимать плиту, а также закладные, где панели будут крепиться к перекрытиям, крыше и другим панелям.
• После того, как формы полностью очистятся и высохнут, рабочие заливают бетон и ждут, пока панели высохнут.
• Рабочие снимают формы и прикрепляют тросы к крану.
• Кран поднимает и наклоняет плиту до тех пор, пока она не парит вертикально над землей, после чего рабочие толкают плиту в правильное положение.
• Кран осторожно опускает плиту вниз. Рабочие скрепляют панель и прикрепляют ее к опоре.

Как только кран отсоединяется от готовой панели, бригада готова промыть и повторить это столько раз, сколько они могут в течение дня.

2.Процесс строительства ICF

Изолированные бетонные опалубки бывают нескольких разных типов, но все они работают по одному и тому же принципу конструкции. Каждый блок состоит из двух изолирующих поверхностей, обычно из полистирола. Две грани соединены металлическими соединителями, пластиком или полистиролом с пустым пространством посередине. Процесс постройки прост, но требует точности:

• После подготовки сайта рабочие создают нижний колонтитул, который будет работать с определенной системой ICF.
• Рабочие укладывают блоки ICF слоями. Многие блоки ICF имеют соединительные канавки сверху и снизу, чтобы упростить и ускорить укладку блоков.
• Рабочие усиленно укрепляют стены, чтобы они оставались прямыми, и устанавливают арматуру в блоки в соответствии со спецификациями производителя.
• Рабочие повторно проверяют связи, и как только они подтверждают, что стена по-прежнему прямая, пора заливать бетон. Самосвал для заливки бетона является традиционным, но строители могут упростить и ускорить процесс с помощью бетононасоса.
• Как только бетон высохнет и затвердеет — обычно в течение трех-пяти дней, — связь снимается. Теперь здание готово для разводки проводов через поверхность из пенопласта, а также для внутренней и внешней отделки.

Препятствия в процессе бетонного строительства

Строительство из бетона (особенно ICF) не сложнее, чем строительство из традиционных материалов. Однако некоторые уникальные проблемы могут беспокоить начинающих строителей бетона. Вот несколько советов, которые помогут новичку пройти гладко:

• Используйте достаточное количество креплений: Присоединение рекомендуемого количества креплений во время строительства ICF занимает много времени, и некоторые строители будут срезать углы, игнорируя рекомендации.Эта практика опасна и снижает долговечность завершенного здания.

• Трижды проверьте свои планы: Основным недостатком бетона по сравнению с другими материалами является отсутствие гибкости для внесения изменений в последнюю минуту. Если вы обнаружите изъян или ошибку в плане здания, вы не сможете изменить его после того, как бетон начнет течь. Установка окна в неправильном месте может не помешать сделке, но очень важно быть более безопасным, чем жалеть бетон.

• Не рискуйте выбросами: Опытные строители знают, сколько заливок блоков ICF можно обработать за один раз.При превышении этого предела возникает риск «прорыва», когда быстро засыпанный бетон прорывается сквозь блоки из полистирола. Когда это происходит, стоимость использованного бетона и усилия по очистке могут привести к значительным задержкам.

Как и в любом строительном проекте, наличие опытного профессионала в курсе дел делает дорогостоящие ошибки менее вероятными.

Общие области применения бетонных конструкций

Теперь, когда удобство и рентабельность строительства домов из бетона очевидны, стоит изучить три более конкретные причины, по которым люди и компании выбирают бетон.

1. Оставаться в курсе кода

Большинство штатов и юрисдикций в США в той или иной форме принимают коды, установленные Международным советом кодов (ICC). ICC оценивает и обновляет строительные нормы и правила каждые три года, но государства и сообщества не обязаны фактически следовать этим кодексам.

В 2016 году Луизиана испытала катастрофическое наводнение после продолжительных дождей — 31 дюйм дождя за 15 часов привел к массовым отключениям электроэнергии и наводнениям, по меньшей мере, в 40 000 домов.Тем не менее, несмотря на огромные разрушения, Луизиана решила, что нет необходимости добавлять в строительные нормы и правила требование ICC, согласно которому днище зданий должно быть на один фут выше базовой отметки наводнения.

Многие строители домов или других построек имеют веские причины желать, чтобы их здания превышали минимальные нормы, установленные в их районе. Железобетон соответствует всем строительным нормам и правилам и часто намного превышает минимальные требования ICC. В областях, подверженных экстремальным погодным явлениям или температурам, бетон, несомненно, является лучшим материалом для строительства дома.

2. Снижение шума

Бетон — это не только безопасность, но и комфорт. Шумные соседи и громкая музыка из другой комнаты вызывают гораздо меньше разногласий, чем в доме с традиционным каркасом, потому что бетон отлично поглощает звук.

По сравнению со стеной с деревянным каркасом, только от 1/8 до четверти звука проникает через стену из блоков ICF. Это свойство делает бетон идеальным решением для ситуаций, когда требуется блокировка шума.Подумайте о офисных зданиях, школах или квартирах.

3. Улучшение настроек здравоохранения

Бетон даже имеет преимущества для здоровья по сравнению с другими материалами, что делает его очень подходящим для таких сред, как больницы и частные практики. Бетонные здания имеют минимальный уровень проникновения воздуха. Когда воздух не может попасть в здание, легче контролировать и фильтровать воздух, циркулирующий в помещении. Отсутствие инфильтрации воздуха также значительно снижает нежелательную влажность.

В качестве структурного элемента бетон обеспечивает лучший контроль вибрации и гашение звука, что приносит пользу как пациентам, так и персоналу медицинского учреждения.Исследования уровней шума в больницах показывают, что слишком большое количество волнений влияет на то, насколько хорошо пациенты выздоравливают и насколько хорошо сотрудники могут сосредоточиться на своей работе. Снижение вибрации здания может улучшить работу все более тонко настраиваемых машин, а также снизить нагрузку на хирургов, выполняющих деликатные процедуры.

Некоторые формы бетона с кальциевыми заполнителями также блокируют больше излучения, чем любой другой строительный материал. Помещения, в которых проводится лучевая терапия, особенно подходят для бетонных построек.

Бетон против дерева

Несмотря на то, что сегодня это самый популярный материал, деревянные конструкции имеют ряд недостатков, которых бетон позволяет избежать. При взвешивании бетонного и деревянного дома учитывайте следующие факторы:

• Вредители: Термиты — это личный ад домовладельца из деревянных каркасов. Средняя стоимость лечения термитов составляет более 500 долларов, а неконтролируемое заражение может в конечном итоге стоить более 2500 долларов в зависимости от серьезности. У термитов могут быть сильные челюсти, но у них нет интереса и способности жевать стены или пол бетонного дома.

• Гниль и плесень: Продолжительная влажность может вызвать постоянные проблемы с плесенью в доме с деревянным каркасом. Во многих случаях домовладельцы не осознают, что у них есть протечки в деревянных стенах, пока не появятся проблемы со здоровьем или не появятся визуальные индикаторы. К этому моменту плесень, возможно, уже пустила корни. Бетон не впитывает влагу, поэтому вероятность образования плесени невелика. И гниль, конечно, не проблема.

• Долговечность: Срок службы современных деревянных каркасных домов составляет от 30 до 50 лет.В строительстве из бетона и дерева долговечность бетона побеждает веками.

Бетон и сталь

Во всех отношениях, кроме стоимости, сталь — лучший вариант для строительства, чем дерево. Когда речь идет о бетонных и стальных конструкциях, конкуренция гораздо ближе. Вот несколько причин, по которым сталь уступает бетону:

• Огнестойкость: Стальные каркасные конструкции негорючие и, несомненно, более устойчивы к возгоранию, чем древесина.Однако воздействие экстремально высоких температур нарушает целостность материала. Чтобы снизить этот риск, Международный строительный кодекс (IBC) требует, чтобы стальные компоненты вкладывались в дополнительные огнестойкие материалы.

• Коррозия: Когда вода соприкасается со сталью, вы сталкиваетесь с возможностью коррозии. Если такой контакт останется незамеченным, шансы на ослабление стали увеличиваются. Опять же, сталь легко превосходит дерево в борьбе за способность выдерживать контакт с водой, но железобетон почти полностью водонепроницаем.

• Срок службы: По мере того, как бетонные дома становятся все более популярными, затраты стабилизируются и снижаются. Сталь же сильно колеблется. Стоимость строительства бетонного дома немного выше и обеспечивает постоянную экономию энергии и страховку. Учитывая дополнительную безопасность, изоляцию и долговечность, которые вы получаете от бетонного дома, стоимость эксплуатации стали значительно выше.

Выберите бетонные насосы DY для повышения эффективности бетонных конструкций

Думаете о строительном проекте, который идеально подходит для бетона? Вас может заинтересовать бетононасос.Гибкость стрелового насоса позволяет точно укладывать бетон там, где обычные грузовики не могут проехать. Свяжитесь с DY Concrete Pumps, чтобы узнать больше о том, как наше оборудование и услуги могут ускорить выполнение вашего бетонного строительного проекта.

6 типов строительных конструкций, которые вы должны знать

Мы проезжаем мимо них каждый день. Вы знаете, здания, дома, сараи, сараи, гаражи и тому подобное. Большинство людей, вероятно, не задумывается о том, как они устроены или какой тип конструкции они используют.С другой стороны, если вы похожи на меня, и вы должны знать 6 типов конструкций.

Вот почему сотрудники GCLG предлагают вам эту информацию о том, как строятся структуры. Я уверен, что вы можете понять разницу между конструкцией с деревянным каркасом и конструкцией с легким стальным каркасом, но знакомы ли вы с каменной кладкой или бетонным каркасом?

В противном случае вы узнаете о них и других после прочтения этой статьи. Итак, возьмите свой любимый напиток, устройтесь поудобнее и будьте готовы получить более четкое представление об этих 6 типах конструкций.Давайте начнем.

Вы ищете БЕСПЛАТНУЮ расценку на страхование? Введите свой почтовый индекс, чтобы начать!

или позвоните по номеру 405-246-9642, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ цитату

Как определяется тип конструкции?

Когда дело доходит до проектирования конструкции, тип конструкции выбирается на основании ряда факторов, например:

• Назначение конструкции. Допустим, вы хотите построить отдельно стоящий гараж для дополнительного транспортного средства, лодки и оборудования для газонов.При его проектировании вам не понадобится конструкция, которая будет поддерживать несколько этажей, хотя вы можете включить комнату наверху, поэтому тяжелые методы строительства не понадобятся.

• Размер конструкции — при строительстве чего-то большего, чем гараж или дом, скажем, продуктового магазина или автосалона, лучшим вариантом будет более тяжелая конструкция. Мы говорим об открытых площадях без колонн или внутренних стен и о длинных пролетах кровли, поддерживаемой металлическими фермами.

• Ограничения по несущей способности — По мере роста зданий нагрузки, которые должна выдерживать конструкция, возрастают.При этом конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать эти нагрузки. В этом случае древесина, вероятно, будет не лучшим выбором, если речь идет о конструкции с несколькими уровнями пола.

• Факторы окружающей среды. Если вы когда-нибудь проезжали вдоль береговой линии, то наверняка видели, что здания приподняты, чтобы защитить сооружение от приливных волн. Здания в районах, подверженных землетрясениям, также требуют использования соответствующего типа конструкции. Слишком жесткая конструкция и не может прогнуться во время толчков.

• Необходимая скорость строительства — Если ваше здание нужно быстро возвести, существуют типы строительства, которые могут ускорить процесс строительства. В этих методах строительства используются заранее спроектированные методы, позволяющие отказаться от основных частей на строительной площадке и быстро установить их.

• Стоимость материалов — Конечно, стоимость материалов играет важную роль при выборе типа конструкции. Не нужно тратить деньги на надстроенную конструкцию.

6 основных классификаций для всех типов конструкций

Теперь, когда мы рассмотрели элементы, которые следует учитывать при выборе типа строительства, давайте рассмотрим 6 наиболее часто используемых типов строительных конструкций:

1. Деревянная рама

2. Стальная рама для легких манометров

3. Стыковая или несущая кладка

4. Стальной каркас

5. Бетонный каркас

6. Предварительно спроектированный

Деревянная рама

Деревянный каркас, вероятно, самый старый и самый распространенный вид строительства в мире.Много лет назад человек узнал, что дерево — это естественная среда для работы. Его много, его легко использовать, его можно возобновлять, а стоимость его обычно доступна почти каждому.

Конструкции строятся из стандартных пиломатериалов или деревянных конструкций, из которых состоят стойки, плиты, балки и стропила. Каждую деталь обычно можно носить в руке, ее легко вырезать и оформить на месте. Межкомнатные стены легко обшиваются гипсокартоном, вагонкой или другими материалами.

При этом большая часть жилищного строительства ведется и по-прежнему выполняется из дерева, но с серьезными изменениями в отделке экстерьера зданий.Раньше дерево также использовалось для отделки наружных стен и крыш.

Деревянная черепица почти полностью заменена негорючими материалами, такими как композитная черепица, черепица и металлические панели. Наружные стены обычно облицованы кирпичом, камнем и сайдингом из недревесного материала. Такие материалы более устойчивы к возгоранию и лучше держат элементы, чем дерево.

Легкая стальная конструкция

Легкая стальная конструкция аналогична конструкции деревянного каркаса в том, что в строительных конструкциях также используются стойки, плиты, балки и стропила.Как можно понять из заголовка, они изготовлены из легкой стали, а не из дерева. Стальные элементы чаще всего имеют c-образное поперечное сечение, хотя доступны и s-образные поперечные сечения.

В элементах конструкции используется более тяжелый материал, чем в элементах, не несущих нагрузки. Материалы защищены оцинкованным покрытием. Как и в случае с деревянными конструкциями, легкая стальная конструкция позволяет легко переносить материалы, а также резать и монтировать их прямо на глазах.

Там, где в деревянных конструкциях обычно используются пилы и гвозди, в легких стальных конструкциях используются металлорежущие инструменты и шуруповерты.

Легкие стальные конструкции обычно используются в коммерческих зданиях. Хотя легкие стальные конструкции не так распространены в жилых домах, как деревянные каркасы, они становятся все более популярными.

Стыковочная или несущая кладка

Кирпичная или несущая конструкция из кирпичной кладки включает использование бетонных блоков или кирпичей для возведения несущих стен.Этот метод позволяет получить очень тяжелую конструкцию, что определенно не годится в сейсмоопасных районах. Этот тип конструкции настолько жесткий, что он не может прогнуться во время толчков, и многие смертельные случаи были связаны с этим типом конструкции, где случались землетрясения.

Хотя этот тип строительства не используется регулярно в жилищном строительстве, я лично знаю пожилую пару, которая построила свой дом таким способом. Рука сформировала бетонные блоки, из которых они построили стены.К счастью, они не живут в районах, подверженных землетрясениям.

При этом способе строительства несущие стены выполняются из кирпича или формованных блоков. Полы и потолки построены с деревянными балками, отсюда и термин «Каменная кладка». Этот метод трудоемок, так как каждый кирпич или блок нужно устанавливать вручную. Это определенно не распространено в жилищном строительстве, хотя все еще используется в коммерческих зданиях.

Конструкция стального каркаса

Стальные каркасные конструкции используются в основном в больших зданиях. Конструкция построена из стальных колонн и стальных ферм для поддержки полов и крыш.Высотные здания обычно строятся с использованием этого метода, поскольку материалы легко транспортировать с помощью кранов, а компоненты быстро скрепляются болтами или свариваются.

Сталь

легко доступна, а строительные элементы являются стандартными, которые были тщательно спроектированы для стандартных нагрузок на колонны и пролетов. Основная конструкция изготавливается из тяжелой стали, а несущая конструкция обычно изготавливается из стальных компонентов легкой толщины.

Сталь

является гибкой, что дает положительные результаты в районах, подверженных землетрясениям, или в районах с сильным ветром.Сталь может немного сгибаться, не подвергаясь остаточной деформации, что делает ее отличным материалом для строительства высоких зданий, мостов и т. Д.

Конструкция с бетонным каркасом

Если в других методах используется дерево или сталь для каркаса, то при строительстве бетонного каркаса используются железобетонные колонны, бетонные балки и бетонные плиты для создания опорной конструкции.Этот тип строительства часто используется в многоэтажных домах, гаражах и эстакадах.

Железобетон конструируется в течение многих лет, что позволяет использовать его в строительстве. С другой стороны, отливка компонентов на месте требует больших затрат труда. В системе проезжей части используется множество сборных балок, но по-прежнему требуется заливка колонн и плит на месте.

В строительстве большинство компонентов отливают на месте, поэтому время строительства не является быстрым из-за времени отверждения компонентов.Конструкция из бетонного каркаса плохо выдерживает землетрясения, хотя с течением времени хорошо переносит влияние ветра и погодных условий.

Сборное строительство

Если вас интересует быстрый способ построить структуру, вы можете подумать о предварительно спроектированном здании, как это было у меня, когда я строил свой магазин.Я работал с поставщиком, чтобы спроектировать трехдверное здание размером 30 на 40 футов. Я хотел, чтобы он быстро рос и был сильным, и это было и есть.

Самое лучшее в сборных домах — это то, как быстро они возводятся. Все детали готовы к прикручиванию и скручиванию. Этот тип строительства не ограничивается магазинами, гаражами, навесами, вешалками и т. Д. Нет, вы можете спроектировать дом из готовых конструкций, если он будет соответствовать вашим потребностям.

Все, что вам нужно сделать, это связаться с компанией, сказать им, что вы хотите, и инженеры спроектируют структуру.Затем вы заказываете комплект, оплачиваете его, доставляете его, и кто-то его устанавливает.

У меня есть два металлических здания, одно спроектировано и построено самостоятельно, а второе предварительно спроектировано. Какой из них поднялся быстрее всего? Да, вы правы, магазин готовой продукции.

Заключение

Если вы прочитали статью полностью, то знаете, что хорошо знакомы с этими 6 типами конструкций.Все хороши, в зависимости от условий и потребностей.

Итак, вам понравилась статья и вы нашли ее полезной?

Надеюсь, что это так, поскольку наша цель GCLG — предоставлять полезный и развлекательный контент.

Сообщите нам, что вы думаете. Оставьте комментарий, и если вы нашли статью полезной, поделитесь ею с другими.

Методы строительства нового дома — NewHomeSource

Лучший метод строительства для вашего нового дома — это важное обсуждение, которое следует обсудить с вашим строителем — и вашим архитектором, если вы наняли его для создания индивидуального плана дома.

В то время как большинство новых домов в США строятся на месте с использованием обычных пиломатериалов (традиционный каркас из палок), есть и другие способы строительства нового дома, в том числе с использованием тонкой стали, модульные дома, которые строятся внутри помещений, и дома, построенные из конструкционных материалов. изолированные панели и дома, построенные из бетона. Ниже представлен обзор наиболее распространенных методов строительства нового дома. Получив эту информацию, вы и ваш строитель готовы решить, какой метод строительства лучше всего подходит для вашего нового дома.

Традиционное обрамление из палочек

Когда вы представляете, что строится новый дом, скорее всего, приходит на ум что-то, что называется «обрамлением из палочек». Эта строительная система получила свое название от того факта, что рабочие собирают каркас дома — стойки стен, балки пола и потолка, а также стропильные фермы или стропила — палкой за палкой, обычно на строительной площадке, используя пиломатериалы, обрезанные до различных размеров. Это включает в себя знакомую формулу «2 на 4», которая имеет размеры примерно два на четыре дюйма.

Каркас палки также иногда называют каркасом платформы, потому что рабочие строят платформу первого этажа на фундаменте.Затем следует обрамление стен первого этажа, добавление платформы второго этажа, затем строительство стен второго этажа и, наконец, добавление каркаса крыши.

В небольшом, но постоянно растущем количестве домов стеновые панели строятся из дерева, но собираются на заводе-изготовителе, а затем доставляются на строительную площадку и собираются там. Сторонники этой системы, называемой панелизацией, указывают на то, что целые системы стен могут быть построены в заводских условиях, вдали от погодных условий и дождя.Независимо от того, построены ли стены из палок на месте или построены на заводе, общая структура дома с деревянным каркасом одинакова.

После того, как конструкция дома построена, так называемые механические элементы — включая трубы, провода и каналы — проходят через стены и полы. Затем между каркасными элементами наружных стен укладывается изоляция. После осмотра внутренние стены обычно покрывают гипсокартоном. Снаружи дом покрыт стойкой к атмосферным воздействиям облицовкой, такой как штукатурка, сайдинг или кирпичный шпон.

Американская домостроительная промышленность использует эту систему на протяжении десятилетий. В результате, строительство новых домов стало стандартизовано вокруг этого проверенного временем метода каркасной конструкции из палок.

По данным Исследовательского центра Национальной ассоциации домостроителей (NAHB), дома из палки составляют более 90 процентов всех новых домов, возводимых в стране каждый год. Все, кто занимается жилищным строительством — строители, плотники, другие торговые подрядчики (также называемые субподрядчиками) и архитекторы — досконально разбираются в этой модели здания.Кроме того, по всей стране сложилась обширная цепочка поставок строительных материалов для поддержки этого метода строительства новых домов.

Несмотря на почти повсеместное распространение, обрамление палкой может иметь некоторые недостатки. Если брус слишком влажный, он может сесть и покоробиться по мере высыхания, что может вызвать трещины в гипсокартоне. Кроме того, может быть сложно правильно изолировать и герметизировать множество промежутков между элементами каркаса, используя стандартные войлоки из стекловолокна. Есть решения этих проблем, такие как использование правильно высушенных пиломатериалов и одной или нескольких изолирующих систем, которые установлены с осторожностью, чтобы обеспечить качественный дом.

Хотя этот метод строительства новых домов из дерева и пиломатериалов с использованием стержневых каркасов, построенный на месте, явно доминирует, существуют и другие способы создания структуры дома. Эти методы также могут обеспечить дополнительную энергоэффективность или лучшую устойчивость к штормам. Альтернативы включают сталь, модульные конструкции, структурные панели и бетон. Вот как каждый из них сравнивается с традиционным методом строительства с деревянным каркасом, описанным выше:

Light-Gauge Steel

Представьте себе дом, построенный из палочек, но с прутьями из металла.Преимущество, конечно же, в том, что сталь не горит, не сжимается, не гниет и не служит пищей для термитов. При правильной конструкции сталь может быть прочнее деревянного каркаса. А поскольку он не сжимается и не деформируется, можно не беспокоиться о трещинах в гипсокартоне.

Легкая сталь используется в коммерческих зданиях для изготовления внутренних перегородок, поэтому существует налаженная цепочка поставок. Более низкая доля рынка стальных конструкций в основном объясняется ценой и известностью. Строительство стального дома обходится дороже — примерно на 3 процента больше, по большинству оценок, — и немногие строители жилых домов имеют инструменты или навыки, необходимые для работы с ним.(Примечание: все расходы в этой статье являются очень приблизительными. Стоимость строительных материалов колеблется от месяца к месяцу, а также варьируется от региона к региону.)

Стальные шпильки также создают различные проблемы для сантехников и электриков, так как сталь проводит тепло. Изолятор должен принять меры для изоляции каркаса от обшивки — обычно путем обертывания дома изоляцией из жесткого пенопласта.

Модульные дома

Модульный дом использует обычную рамную конструкцию и должен удовлетворять тем же строительным нормам, что и дом, построенный на месте, и также сохраняет свою ценность.(Не путайте это с передвижным домом, который является дешевым активом, построенным на стальном шасси, подпадающем под действие Федерального строительного кодекса HUD.) Модули изготавливаются на заводе и отделываются изнутри. Их доставляют на площадку на грузовиках и устанавливают с помощью крана. Местный строитель связывает их вместе и добавляет завершающие штрихи, как колоды.

Хотя вы, вероятно, видели модульный дом — обычно две половинки простой коробки — катящийся по шоссе, это еще не все. Модули бывают всех уровней качества и цен, и некоторые производители комбинируют модули, изготовленные на заказ, по-разному для создания сложных конструкций, включая соборные потолки и другие популярные архитектурные элементы.

В принципе, производственная среда предлагает лучший контроль над всем, от каркаса до изоляции, но на самом деле продукция различается. Качество, предлагаемое некоторыми строителями модульных конструкций, может соответствовать качеству домов, построенных на месте, а некоторые фирмы спроектировали «зеленые» дома. Известно, что другие модульные строители срезают углы — например, с тонкими внутренними стенами, которые обеспечивают мало уединения от шума. Задавайте множество вопросов, получайте рекомендации и изучайте спецификации продукта так же тщательно, как в любом доме.Ожидайте, что более высокое качество будет иметь более высокую цену.

Структурные изолированные панели

Структурные изолированные панели, или SIP, представляют собой многослойную изоляцию из жесткого пенопласта между ориентированно-стружечными плитами (OSB), в результате чего получается структурная панель. СИПы поставляются с предварительно вырезанными оконными и дверными проемами, а также кабелепроводом для электропроводки. Их используют для отделки стен и потолков, и их можно комбинировать для создания почти любого домашнего дизайна. Специально обученные бригады собирают их на строительной площадке. Их часто используют для покрытия традиционного деревянного каркаса или стоечно-балочной конструкции, но они также могут быть самонесущими.

Дом SIP обычно хорошо изолирован и не имеет сквозняков, поэтому для его обогрева и охлаждения требуется меньше энергии, чем для обычного каркаса. Таким образом, вам может потребоваться меньшая система отопления и охлаждения.

Хотя материалы для каркаса здания будут стоить больше, чем деревянный каркас, строители, предлагающие эту систему, утверждают, что общая стоимость примерно равна стоимости каркаса из палки и может быть даже ниже. Это потому, что сборка панелей требует меньше труда, а изоляция уже на месте.

Бетон

Бетон, вероятно, является наиболее часто используемым строительным материалом в мире, но, помимо фундамента, вы увидите его только в меньшинстве U.С. Частные дома. В домах, которые его используют, стены возводятся либо из бетонных блоков (CMU), либо из изолированных бетонных опалубок (ICF). Деревянный каркас используется для полов, потолков, внутренних стен и крыш.

Бетонные блоки: CMU, представляют собой полые бетонные блоки, уложенные на месте и покрытые изнутри или снаружи пенопластом. Поскольку тепловая масса блоков замедляет передачу тепла, в жаркие дни внутри дома остается прохладнее. Неудивительно, что они наиболее популярны на Юге и особенно во Флориде, где цены на дома CMU конкурентоспособны с деревянным каркасом.

Блок из автоклавного пенобетона (AAC): разновидность бетонных блоков, представленных выше. AAC представляет собой смесь портландцемента, алюминия, летучей золы (отходы угольных электростанций) и других добавок. Химические реакции между материалами образуют микроскопические пузырьки воздуха, которые действуют как изоляция. Затраты будут несколько больше, чем у стандартных CMU.

Изолированные бетонные формы: ICF — это жесткие пенопласты или блоки типа Lego, которые собираются на месте, а затем заполняются стальными арматурными стержнями и бетоном.Формы остаются на месте и служат изоляцией дома. Стены ICF обладают тепловой массой и обеспечивают показатели теплоизоляции до R-25 — выше, чем у большинства стен с деревянным каркасом. Это делает их подходящими для любого климата.

По данным Portland Cement Association, около 30 производителей ICF обслуживают рынок США. Затраты как минимум на 2–5 процентов выше, чем у дома с деревянным каркасом аналогичного дизайна, но фактическая цена зависит от местного рынка и может быть намного выше.

Что отличает дом ICF, так это его огромная масса.Бетон хорошо выдерживает сильный ветер, поэтому производители и строители ICF позиционируют систему как хороший выбор в районах, подверженных ураганам. (Но помните, что в большинстве случаев ущерб от урагана начинается с подъема крыши, а крыша дома все еще покрыта деревянным каркасом.) Тяжелые стены также снижают уличный шум, поэтому при установке качественных окон и дверей в доме должно быть тише, чем деревянный каркас. И бетон тоже не съедается насекомыми.

В качестве следующего шага обсудите с вашим строителем метод, который вас интересует.Если вы решите использовать другой метод, кроме традиционного строительства из палочек, убедитесь, что ваш строитель и его торговые подрядчики имеют большой опыт в выбранном вами типе строительства.

alexxlab