Лого Сделано у нас
7

Трубобетон

 © monolit161.ru

Санкт-Петербург

Трубобетон — универсальное решение для строительства современной инфраструктуры России:

  • Мосты.
  • Эстакады.
  • Небоскребы.
  • Спортивные и развлекательные комплексы.

Ваши строительные проекты могут быть спроектированы с учетом задачи максимального использования лежалых труб, скопившихся на ваших производственных складах.

Преимущества

Технологические:

  • Выполнение стальной трубой роли первичного каркаса здания и несъемной опалубки для бетона.
  • Работа в зимнее время.
  • Высокая скорость возведения каркасов из трубобетона, в 3-4 раза превосходящая аналогичную для классического железобетона.
  • Снижение объемов сварочных работ в 2-3 раза.

Экономические:

  • Сокращение расхода металла на возведение каркасов здания в 1,8-2 раза.
  • Сокращение сроков строительства коробок зданий и сооружений в 1,5-2 раза.
  • Снижение себестоимости строительства коробок зданий и сооружений на 25-30%.

Преимущества трубобетона вне конкуренции

Конструктивные и эксплуатационные:

  • Высокая несущая способность.
  • Эффективность работы стальной обоймы.
  • Повышение прочностных показателей, долговечности и стойкости бетона.
  • Трехосное сжатие бетона, находящегося в трубе.
  • Снижение массы несущего каркаса здания.
  • Повышение огнестойкости стальных конструкций каркаса.
  • Высокая стойкость здания к сейсмике, взрывам, предельным нагрузкам, ударам.

Современные технологии в сфере строительства позволяют не только увеличить надежность зданий, но и сделать их значительно привлекательнее. Применяя разнообразные архитектурно-планировочные решения и новые технологии в строительстве, архитекторы имеют возможность для самовыражения и создания индивидуальных проектов, коренным образом отличающихся от предыдущих.

Сейчас во многих странах получил распространение такой вид монолитных железобетонных конструкций как трубобетон, его использование позволяет увеличить устойчивость зданий в несколько раз.

 © upload.wikimedia.org

США.Здание из трубобетонного каркаса

История

Началом широкого развития трубобетонных конструкций следует считать появление монотрубной системы. В 1940-х годах проф. В. А. Росновский предложил использовать в качестве конструктивного элемента мостов одну тонкостенную стальную трубу, заполненную бетоном, и в ряде проектов показал ее преимущества по сравнению с обычными решениями.

Им были предложены различные конструкции мостов с применением такого решения, а впоследствии по одному из этих предложений был построен железнодорожный мост через р. Исеть вблизи г. Каменск-Уральский.

Описание

Трубобетонный каркас — рациональный выбор при проектировании и строительстве высотных зданий.

Трубобетон обладает исключительно высокой несущей способностью при небольших поперечных сечениях колонн, являясь прекрасным примером оптимального сочетания выдающихся способностей металла и бетона. При этом стальные трубы выполняют роль несъемной опалубки при бетонировании, обеспечивая как продольное, так и поперечное армирование бетона. Ими воспринимаются нагрузки по всем направлениями под любым углом. Бетон в трубобетоне находится в условиях всестороннего сжатия и в таком состоянии выдерживает напряжение, существенно превышающее его призменную прочность.

Особенно эффективны трубобетонные конструкции при больших напряжениях с относительно малыми эксцентриситетами. Для высотных и большепролетных сооружений и зданий особенно существенным является тот факт, что трубобетонные конструкции отличаются способностью в экстремальных условиях длительное время выдерживать значительные нагрузки.

Применение

Трубобетон — универсальное решение для климатических условий России:

  • Идеальное решение для использования в условиях вечной мерзлоты.
  • Лучшее решение для болотистых почв и зон наводнений — свайный фундамент.
  • Самый безопасный вариант в зонах высокой сейсмичности.
  • Оптимальный выбор при строительстве в горах.

Изготовление трубобетона. При изготовлении трубобетона используются круглые цилиндрические, а также призматические (квадратные или прямоугольные) трубы. В некоторых случаях внутри бетонного ядра устанавливается арматура: гибкая — в виде стержней или жесткая — уголки, двутавры и др. В нашей стране такие конструкции используют для свай, представляющих собой металлические цилиндрические оболочки диаметром 1 600 мм с армированным бетонным ядром. Армирование ядра позволяет уменьшить диаметр оболочки и, следовательно, поперечный габарит конструкции, что имеет большое значение.

 © elima.ru

Армирование бетонного ядра: а — гибкой арматурой; б — жесткой арматурой в виде трубы; в — то же, уголком; г — тоже, двутавром

 © elima.ru

 © elima.ru

 © elima.ru

Примеры армирования бетонного ядра: а — трубобетонный сердечник неармированный; б — то же, с высокопрочной арматурой; в — жесткий рамный узел, колонна с перекрытием

Технология заполнения труб бетоном. При широком применении трубобетонных конструкций необходим индустриальный и высокопроизводительный способ заполнения труб бетоном, обеспечивающий высокую прочность и однородность бетонного ядра.Существуют три способа уплотнения бетона в трубах: глубинным вибрированием, штыкованием и внешним вибрированием.

Наиболее эффективным и универсальным является внешнее вибрирование, осуществляемое с помощью вибростола с вертикальным и гармоническими колебаниями. При этом способе трубы, прочно прикрепленные квибростолу в вертикальном положении, вибрируют вместе с ним. Бетон подается сверху через загрузочные воронки в вибрирующую трубу, заполняет ее и одновременно уплотняется.

Существует также инъекционный способ заполнения трубы бетоном. При использовании данного способа бетон подается снизу вверх по трубе через отверстие в ее боковой грани.

 © elima.ru

Схема заполнения трубы бетоном инъекционным способом

Недостатки трубобетона К недостаткам можно отнести следующие моменты:

  • относительно высокая стоимость стальных труб большого диаметра;

  • пониженная, по сравнению с обычным железобетоном, коррозионная стойкость, что ведет к дополнительным затратам на ее обеспечение;

  • возможность расслоения бетонной смеси при заполнении труб небольшого диаметра;

  • отсутствие надежных вариантов стыков трубобетонных колонн с несущими конструкциями перекрытий зданий;

  • возможность отслаивания бетонного ядра от оболочки вследствие неблагоприятного влияния усадки бетона;

  • возможность разрыва металлической оболочки под действием внутреннего давления паров связанной воды, освобождающейся при сильном нагревании во время пожара;

  • сложность обеспечения совместной работы бетонного ядра и внешней стальной оболочки при эксплуатационных нагрузках .

Строительство с применением трубобетонных каркасов. В мире накоплен достаточный опыт строительства высотных сооружений с применением трубобетона и монолитных конструкций в сейсмоопасных зонах. В качестве примера можно упомянуть Японию или Китай, где, несмотря на расположение крупных городов в зонах высокой сейсмичности, возводятся небоскребы, которые неоднократно выдерживали мощные удары подземной стихии. В Китае ни одно из 80-этажных зданий (!) не пострадало во время землетрясений.

В нескольких новых небоскребах в Китае, в частности, в 610-метровой башне в Гуанчжоу, в качестве несущих конструкций предусмотрено использование трубобетона.

Комбинированные сталежелезобетонные несущие конструкции применены и в 508- метровой мегабашне в Тайпэе, столице Тайваня. В качестве колонн там использованы сварные металлические короба сечением 2,4×3,0 метра, заполненные бетоном. Каждая из колонн рассчитана на нагрузку 38 тысяч тонн.

 © elima.ru

Рис. 10. Телебашня в Гуанчжоу, Китай

 © elima.ru

 © elima.ru

Рис. 11. Высотное здание Taipei 101 в Тайване, Китай: а — общий вид; б — план этажа

Украина. Логично и экономически целесообразно в стране, изобилующей рудными месторождениями и металлопрокатными заводами, вести строительство с применением металлокаркаса, особенно учитывая тот факт, что экспорт металлопродукции уменьшается, и увеличение внутреннего потребления отечественной продукции для поддержания общего объема производства становится все более актуальным. Нужно помнить, что в Украине за последние десятилетия значительно сокращен объем кирпичного и каркасно-панельного домостроения. Панельное домостроение (самый быстрый и дешевый вид строительства на протяжении последних 40 лет) сведено «на нет» за счет уменьшения количества домостроительных комбинатов с 84 в советское время до 8 производственных комбинатов сегодня. Увеличение же монолитно-каркасного домостроения требует значительных капиталовложений на опалубку, оно зависит от погодных условий, характеризуется значительной материалоемкостью и, как следствие, — достаточно высокой стоимостью и значительными сроками строительства.

Металлокаркасное же строительство в трубобетонном варианте обладает всеми достоинствами традиционного домостроения, но экономичнее и быстрее, как минимум в два раза. Уже поэтому строительство на основе трубобетона должно стать на поток вместо панельного домостроения. При этом нам не нужно заново, как в советское время, нести расходы и создавать 84 новых домостроительных комбината — по этой технологии такие комбинаты просто ненужны. Производство организуется непосредственно на строительной площадке, а о скорости строительства уже упоминалось.

Экономичность и скорость — не главный «козырь» трубобетона, во многих случаях важней его сверхустойчивость, способность выдерживать длительные предельные нагрузки (вспомним трагедии с обрушениями российского аквапарка и торгового центра, сколько погибло людей!) Кроме того, земля в городах дорожает, стройки «растут» ввысь, а строить высотки с применением трубобетона, как показала мировая практика, и дешевле (доступность), и быстрей (не нарушается ритм жизни города), и надежней (строим-то на века): в трубобетоне, как ни в какой другой конструкции, идеально сочетаются свойства металла, как обоймы, работать на изгиб и растяжение и способность бетона работать на сжатие.

Что касается применения трубобетона современными днепропетровскими застройщиками, то в этой области успешно работает компания «Созидатель», которая возвела по этой технологии здания, АЖК «Аркадиевская башня» и АЖК «Днепровский» (рис. 12 — 14).

 © elima.ru

Рис. 12. АЖК «Аркадиевская башня»

 © elima.ru

Рис. 13. АЖК «Днепровский»

 © elima.ru

Рис. 14. Возведение АЖК «Днепровский» с использованием трубобетоного каркаса

В ПГАСА ведется активная работа по изучению трубобетонных конструкций. Применение этой конструктивной системы используется для разработки и выполнения дипломных проектов на различных кафедрах академии (рис. 15, 16).

 © elima.ru

 © elima.ru

Рис. 15. Проектные предложения жилого многофункционального комплекса. Автор — студ. С. Картынник, руководитель — асс. И. Н. Могилевцева

 © elima.ru

 © elima.ru

Рис. 16. Проектные предложения жилого многофункционального комплекса. Автор — студ. Ю. Коняхина, руководитель — О. В. Разумова

Выводы

Широкое применение трубобетонных конструкций сдерживается отсутствием нормативных документов по их проектированию и расчету. Несмотря на весьма обстоятельные исследования в этой области, надо признать, что до сих пор нет надежной и приемлемой для практического использования расчетной модели трубобетонного сечения в предельном состоянии, адекватно отражающей его специфические особенности.

Использование именно этой конструктивной системы дает огромные возможности архитекторам для разработки самых необычных зданий и сооружений, практически без ограничений, позволяя воплотить в жизнь самые смелые объемно-планировочные решения.

Трубобетонные конструкции экономичны. Их применение уменьшает вес сооружения в 2 — 3 раза, трудозатраты — в 4 — 5 раз, стоимость в 2 — 3 раза по сравнению с железобетонными. По сравнению с металлическими конструкциями при незначительном увеличении веса достигается существенное уменьшение стоимости (до 40%) и расхода стали (в 2-3 раза).

Прекрасные конструкционные и строительно-технические свойства трубобетона позволяют применять его в самых различных областях строительства: мостостроении, строительстве метро, промышленных, жилых и общественных зданий различной этажности.

https://elima.ru/articles/?id=166

https://cyberleninka.ru/article/v/perspektivy-primeneniya-trubobetonnyh-kolonn-na-stroitelnyh-obektah-rossii

Минимизация рисков

МонолитТрубобетон

Широкие возможности для списания значительных объемов бетона при омоноличивании (на потери, остатки в смесителях, прочие потери).

Жесткие нормативы использования бетона при его закладе в трубы. Отсутствие потерь. Жесткий учет ТМЦ.

Осложнение контроля за соответствием марки бетона и толщиной перекрытий.Жесткий контроль за толщиной перекрытий.
Серьезные риски разрушения конструкции при несоответствии.Минимальные риски разрушения конструкции при мошенничестве с марками бетона.
Широкие возможности для хищений и пересортицы арматуры (несоответствие качеству, заявленному в смете). Невозможность проверки количества и качества использованной арматуры после завершения строительства.Арматура в трубобетоне не используется. Труба выполняет роль несъемной опалубки. При этом прочность такой конструкции на порядок выше, чем у монолитных колонн.
Значительные дополнительные работы по шлифовке, исправлению нестыковок, замазке выбоин, сезонные наценки и прочее. Значительные земляные работы (контроль постфактум крайне осложнен) и затраты на забивку свай.Дополнительные работы минимизированы. Бетон компактно укладывается в трубу. Ведение работ в любое время года. Возможность отказа от земляных работ и строительство на трубобетонных сваях.
Использование значительного числа тяжелой техники, списание ТМЦ на ее обслуживание. Широкие возможности для списания трудочасов. Значительные затраты на прогрев бетона.Тяжелая техника не используется. Бетон подается в трубу шлангом. Стандартизация работ вне зависимости от времени года. Прогрев бетона не требуется.
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,