Монолитно-каркасное строительство частных домов: технология и особенности

Особенности каркасно-монолитного строительства

Монолитно-каркасная технология строительства домов заключается в возведении прочного каркаса из железобетона. К «скелету» входят все компоненты, связанные друг с другом как арматурным каркасом, так и монолитным бетоном.

• Фундамент;
• Монолитные перекрытия и перемычки, образующие пояс жесткости;
• Колонны.

Достоинства метода

Процесс строительства дома по каркасной технологии имеет массу достоинств, благодаря которым способ широко применяется по всему миру:

• Строительство реализуется быстро с минимальными трудовыми затратами. В основе процесса – создание опалубки, установка арматурного каркаса и заливка бетонного раствора. Процесс ведется отдельными участками непрерывно, поэтому простоя рабочей силы практически не случается.
• Правильно спроектированный и построенный по технологии дом служит долгие десятилетия без разрушения конструкций.
• При редких аварийных ситуациях, когда происходит разрушение одной секции, остальной объем здания не страдает. Это единственный в своем роде метод безопасного строительства для сейсмоопасных регионов. Иными словами: если в одном помещении произошел, например, взрыв газа, то остальные конструкции дома останутся целыми, в отличие от строений с традиционными сборными элементами из блоков и кирпичей.
• Возможно строительство дома с любыми планировками в виду отсутствия обязательных несущих стен и перегородок. Площади в строящихся многоквартирных домах часто реализуются клиентам без различных ограждений в виде единого пространства с колоннами.
• Отсутствие несущих стен позволяет без проблем осуществлять перепланировку в помещении с последующим беспроблемным согласованием с надзорными инстанциями.
• Возможность обустройства высоких потолков от 3-х метров.
• Со временем бетонный каркас набирает прочность, а как следствие – общую жесткость.
• Возможность строительства в любое время года.
• Низкий расход материалов для возведения каркаса.
• Нет необходимости в доставке конструкций на объект, сборка осуществляется на строительной площадке.

Преимущества конструкции

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

• 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.

Недостатки монолитно-каркасной технологии строительства

У каркасно-монолитных домов есть несколько недостатков:

• Наличие мостиков холода, проходящих по бетонным перекрытия и внешним колоннам. Проблема устраняется обустройством качественной теплоизоляции и облицовки фасадов;
• Установка каркаса – трудоемкий процесс, требующий установки большого количества опалубки и опорных стоек;
• Перед началом работ необходимо произведение достоверных расчетов конструкции, чтобы не произошло непредвиденных неприятных ситуаций при усадке грунтов, поскольку все соединения конструкций жесткие и неподвижные.

Недостатки каркасников – это задачи, которые необходимо решать при проектировании и строительстве объектов, тогда проблемы исчезают и больше не возникают.

Крепкое основание – залог надежного здания

Чтобы конструкции работали слаженно и в элементах не возникало чрезмерных напряжений, первое, что нужно сделать – обустроить надежное и жесткое основание. Это может быть ленточный, свайный или плитный фундаменты. На выбор вида основной конструкции оказывает влияние тип грунтов:

• Для каркасно-монолитного строительства коттеджа или небольшого домика без подвала на грунтах с низким уровнем подземных вод подойдет малозаглубленный блочный или монолитный фундамент.
• Для постройки с подвалом понадобится классический фундамент-лента монолитный или сборный железобетонный.
• Сваи подойдут для установки на местности, нижние грунты которой могут дать надежную опору зданию. При этом уровень подземных вод значения не имеет, как и типы поверхностных грунтов.
• Фундамент-плиту оптимально выбрать для строительства на сильно пучинистых и подвижных грунтах. Обычно такие используют для возведения частных небольших домов.

Обязательное требование к фундаменту – он должен быть правильно рассчитан (глубина, ширина стенки, количество опор для свай и другие параметры).

Фундамент под каркасно-монолитный дом строит так же, как для других видов зданий без применения нестандартных технологий.

Отопление, водоснабжение, канализация

Каркасы одноэтажных зданий. Элементы каркаса. Основные элементы железобетонного сборного каркаса одноэтажных промышленных зданий: фундаменты, фундаментные балки (рандбалки), колонны, подкрановые балки, несущие элементы покрытия (фермы, балки) и связи.

Балки длиной 6 м изготовляют без предварительного напряжения, длиной 12 м—предварительно напряженными.

Фундаментные балки изготовляют из бетона марок 200—400, рабочую арматуру балок ФБ— из стали класса А-П, балок ФБН (фундаментные балки напряженные) — из стали класса А-Шв.

Кавабанга! Особенности применения перемычек для газобетона: чем лучше перекрыть проём

Для выверки положения колонн при их монтаже предусмотрены риски в виде вертикальных канавок треугольного профиля. Их наносят на четырех гранях колонн (вверху и внизу), а также на боковых гранях консолей колонн.

Колонны изготовляют из бетона марок 200, 300 и 400, рабочую арматуру — из стали класса А-Ш.

Колонны фахверка (вспомогательного каркаса) устраивают торцовых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий при длине стеновых панелей 6 и 12 м.

Колонны рассчитывают на нагрузку от ветра и массыпанельныхстен. устанавливают колонны на самостоятельные фундаменты. Наружная грань колонн рассполагается в плоскости внутренней поверхности стен.

Колонны изготовляют из бетона марок 200—-400, рабочая арматура — из стали класса А-Ш.

Балки изготовляются из бетона марки 300—500, рабочая арматура—из высокопрочной проволоки Вр-П, стали класса А-Шв и др.

Стропильные балки. Их изготовляют односкатными, двускатными и с параллельными поясами (рис. 55).

В продольных температурных швах одну из балок устанавливают ца катковую опору.

Балки изготовляют из бетона марок 300, 400 и 500, рабочую арма-туру — из высокопрочной проволоки класса Вр-П или стержней из стали класса A-IV и А-Шв.

Стропильные фермы — конструкции, состоящие из отдельных соединенных между собой стержней, образующих каркас.

В зависимости от очертания верхнего пояса фермы делят на сегментные, с параллельными поясами и др. (рис. 56). Железобетонные фермы могут быть цельными или составными. Составные фермы выполняют из двух полуферм или нескольких блоков.

Фермы выполняют с предварительным напряжением нижнего пояса и растянутых раскосов (в фермах с параллельными поясами).

Изготовляют фермы из бетона марок 300—500, рабочую арматуру. — из высокопрочной проволоки Вр-Н и стержней из стали класса A-IV и др.

Подстропильные фермы и балки применяют в покрытиях одноэтажных многопролетных промышленных зданий наряду со стропильными фермами и балками (рис. 57),

Подстропильные фермы и балки применяют в средних рядах зданий для опирания ферм или балок покрытия в тех случаях, когда их шаг составляет 6 м, а шаг колонн средних рядов — 12 м.

Фермы (балки) изготовляют с предварительным напряжением нижнего пояса из бетона марок 400 и 500. Основная (напрягаемая) арматура — из высокопрочной проволоки класса Вр-11 и стали класса А-1У и др.

Каркасы многоэтажных зданий бывают рамного, связевого и рамно-связевого типа. Для зданий из сборных железобетонных элементов чаще применяют каркасы рамно-связевой системы (рис. 59).

Основными элементами такого каркаса являются колонны, ригели, плиты перекрытий, связи.

Колонны (рис. 60) каркаса многоэтажных промышленных зданий обычно имеют сплошное прямоугольное сечение размером 400×400 или 400×600 мм, высоту на один или два этажа и выполняются консольного типа. В плане здания колонны имеют сетку 6×6 или 9×6 м.

Кавабанга! Тактильная тротуарная плитка

В каркасах многоэтажных зданий стык колонн для удобства монтажа обычно предусматривают на высоте 0,6 м от уровня пола.

Колонны изготовляют из бетона марок 200—500, рабочую арма-ТУРУ — из стали класса А-Ш.

Ригели (рис. 61) используют в составе сборных железобетонных междуэтажных перекрытий в многоэтажных зданиях. Ригели изготовляют с полками для опирания плит и прямоугольного сечения без ц0ч лок длиной 6 и 9 м, высотой 800 мм и шириной 300 мм.

По концам ригелей в верхней части имеются выемки, в которых размещаются выпуски верхней опорной арматуры ригеля, стыкуемые с выпусками арматуры колонн.

Плиты 1-го типа укладывают на полки железобетонных ригелей(1-го типа), плиты 2-го типа — поверх железобетонных ригелей прямоугольного сечения (2-го типа).

Изготовляют плиты из бетона марок 200—300 (плиты 1-го типа) 300—400 (плиты 2-го типа), а основную рабочую арматуру — из сТали класса А-И, А-Ш и А-Ш в.

Деформационные швы. В каркасах зданий значительной протяженности устраивают деформационные (температурные) швы, которые расчленяют каркас и все опирающиеся на него конструкции на отдельные участки — блоки (рис. 63). Различают швы поперечные и продольные.

железобетонная вставка; 5 — железобетонная плита покрытия; 6, 7 — компенсаторы; 8 — кирпичная стенка; 9 — доска; 10 — фартук

Продольные температурные швы в зданиях с железобетонным каркасом выполняют из двух рядов колонн со вставкой между раз-бивочными осями размером 500, 1000 и 1500 мм, а в зданиях со стальным или смешанным каркасом — из одного ряда колонн.

Как строить стены и колонны: важные этапы

Каркасно-монолитная технология строительства дома предполагает возведение только колонн и перекрытий, которые создают несущий остов. Однако, многие застройщики предпочитают и стены сделать монолитными, тем самым добиваясь упрощения и ускорения процесса создания конструкций.

Все составляющие остова обязательно состоят из:

• Арматурного каркаса;
• Бетонного раствора.

Создание формы достигается за счет установки опалубки, которая может быть съемной или несъемной.

Выбор опалубки

• Съемная опалубка – это традиционный способ создания формы для заливки стен, колонн, перекрытий. Её изготавливают из досок, а при изготовлении больших по площади и объему конструкций – из толстой строительной фанеры с ламинированной поверхностью. Жесткость фиксации опалубки обеспечивают металлические опорные ребра жесткости. После установки каркаса внутрь формы и заливания бетона выжидают 5-7 дней и фанеру или дощатый настил снимают. Для облегчения снятия опалубки внутренние ее стенки прокладывают рубероидом, который после застывания бетон «срастается» с поверхностью камня и дополнительная гидроизоляция конструкций не требуется.
• Несъемная опалубка – новый вид создания формы для заливки будущих конструкций бетоном. Её собирают из полистиролбетонных или полистирольных блоков как конструктор. Неоспоримые плюсы способа: 1) отсутствие потребности в последующем снятии формы, 2) полистирол совмещает в себе функции опалубки и утеплителя.

Расчет и установка каркаса

Каркас в монолитно-каркасном строительстве частного дома есть во всех конструкциях, поэтому арматуры понадобится немало. Средний расчет – около 25 кг на 1 м3 железобетонного объема. Рабочие прутья выбирают согласно сложным расчетам, но не менее 10 мм для продольной и 8 для поперечной арматуры.

Шаг арматуры в каркасе рассчитывают, в среднем расстояние между отрезками составляет 150…250 мм. Поперечные прутки служат как элементы жесткости для продольных.

Каркас может быть собран методом сварки или перевязки проволокой, на строительной площадке или непосредственно на месте установки.

Арматуру всех элементов перевязывают между собой.

• 1) При установке фундамента оставляют вертикальные прутья, с которыми в дальнейшем осуществляется сопряжение арматуры колонн и перекрытий, и так до верхней отметки здания.
• 2) Арматуру или готовые каркасы выставляют в смонтированную опалубку.

Заливка бетона

Бетон для колонн и фундамента не может быть слабее, чем М300, для строительства домов с запасом прочности оптимально использовать М400.

В готовую опалубку послойно заливают готовый раствор. Важно:

• Не допускать высыхания отдельных слоев;
• Производить непрерывную заливку;
• Если слой все же подсох (для этого достаточно пары часов), поверхность тщательно смачивают водой и растирают для получения рельефа. Вообще таких ситуаций допускать нельзя, поскольку такие места слабые.

На каждом этапе необходимо уплотнять раствор в опалубке с помощью погружных вибраторов и лопат.

• Стены заливают секциями по 50-70 см;
• Колонны устраивают на высоту одного этажа.

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.

Монтаж перекрытий

Важная составляющая часть монолитно-каркасного дома – пояс жесткости, который образует перекрытие. Оно тоже должно быть монолитным. Как его обустроить:

1. Выставляют каркас, перевязывая прутья с выпусками их нижерасположенных колонн. Выставляют стойки на пол нижнего этажа. Это распорки, которые поддерживают опалубку на время заливания раствора и набора им прочности.
2. Монтируют саму опалубку из строительной фанеры или дощатых настилов.
3. Заливают бетонный раствор послойно, но непрерывно.
4. После набора первоначальной прочности, достаточной для прохождения, снимают опалубку, убирают стойки.

Достоинство каркасно-монолитного бетонного дома – гладкие поверхности после демонтажа опалубки, не требующие выравнивания. После окончания строительных работ можно сразу приступать к облицовке конструкций.

• Стеновой комплект

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.

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.

Что такое монолитно каркасный дом?

Монолитно-каркасный дом (МКД) – это тип строения, который сочетает в себе элементы монолитного строительства и каркасной технологии. Этот подход позволяет объединить преимущества обоих методов и создать здание с хорошей прочностью, теплоизоляцией и долговечностью.

Основные характеристики монолитно-каркасного дома:

1. Монолитное строительство: В этом типе дома используются монолитные железобетонные элементы, такие как стены, перекрытия и лестницы. Монолитные стены могут быть выполнены как снаружи, так и внутри здания.

2. Каркасная система: Каркасная часть может быть выполнена из дерева или металла. Это обеспечивает опорную структуру, на которую монтируются другие элементы здания, включая стены и перекрытия.

3. Теплоизоляция: Присутствие монолитных элементов и возможность добавления утеплителя между ними позволяет создать хорошую теплоизоляцию и энергоэффективность здания.

4. Прочность: Монолитно-каркасные дома обладают высокой прочностью и устойчивостью к нагрузкам, благодаря монолитным элементам и каркасной структуре.

5. Долговечность: Комбинация монолитного и каркасного строительства способствует долговечности здания и уменьшает риск повреждений со временем.

6. Дизайн: Монолитно-каркасные дома предоставляют больше гибкости в дизайне интерьера и экстерьера, так как монолитные элементы могут принимать различные формы, а каркас обеспечивает опорную структуру.

7. Сроки строительства: В зависимости от размера и сложности здания, монолитно-каркасные дома могут иметь более быстрые сроки строительства по сравнению с полностью монолитными.

Этот тип строительства находит применение как для многоквартирных жилых комплексов, так и для индивидуальных домов. Монолитно-каркасные дома стали популярными из-за их сочетания прочности, теплоизоляции и архитектурных возможностей.

Видео. Строительство домов по технологии PFT