Внедрение новых и модернизация устаревших конструктивных систем в современном строительстве В сравнении с предыдущим столетием к новому строительству предъявляются более высокие требования безопасности, функциональности и ресурсоемкости. При этом, как правило, территории, отведенные под застройку, гораздо более сложны. Это и недостаток площадей, и сложные инженерно-геологические условия, и отсутствие необходимой инфраструктуры и коммуникаций. Поэтому в рамках существующих стандартных решений застройки поставленные задачи выполнить трудно.
           Сборно-монолитные серии жилых и общественных зданий, разработанные ранее в бывшем СССР, уже морально и технологически устарели: они не соответствуют новым требованиям СНиП, не отвечают современным градостроительным требованиям, особенно в части безопасности и функциональности. К тому же период 90-х годов существенно сказался на деятельности заводов ЖБИ. Большинство из них было разрушено, оборудование распродано, документация утеряна.
           Монолитное домостроение не позволяет обеспечить необходимый объем нового строительства, что связано с климатическими условиями (например, долгая зима или жаркое лето, что влечет за собой прогрев бетона или соответственно соблюдение специального влажного режима), низкой скоростью строительства, необходимостью более высокого контроля качества строительного процесса и т. п.
           Поэтому современные строительные организации вынуждены искать выход
в создании новых, технологичных систем.
           Одним из приоритетных направлений деятельности РАСС является проведение теоретических и экспериментальных исследований в данной области с привлечением ведущих специалистов на местах. В результате этих исследований создаются новые методы обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений, новые конструктивные решения узлов и элементов зданий, совершенствуются технологии строительства.
           В соответствии с постановлением Правительства РФ от 27 декабря 1997 года
№ 1636, строительство зданий с применением новых конструктивных решений допускается только при условии проведения экспериментальных исследований с последующим получением технического свидетельства на применение в Министерстве регионального развития РФ. Т. е. внедрение новых технологий — это достаточно сложный процесс, сопряженный с подведением научно-технической базы и дальнейшей сертификации, элементов, узлов, системы в целом.
           За последние пять лет нами проведена большая работа в этом направлении. Разработано и внедрено большое количество сейсмостойких конструктивных систем
и инновационных технологий:
  • Модернизированная серия 1.120.1с
  • Конструктивно-технологическая система «Байкал»
  • Здание с «гибким» нижним этажом
  • Жилые дома с сейсмической изоляцией — кинематические опорные элементы

Необходимость внедрения новых технологий в массовое строительство ярко проиллюстрирована рыночной востребованностью со стороны застройщиков.
Пока этот процесс развивается спонтанно и инициирован самими строительными компаниями, которые руководствуются повышением конкурентоспособности жилья.
С нашей точки зрения, в ближайшее время будет увеличиваться заинтересованность подобными исследованиями организаций, занимающихся вопросами градостроительства. В особенности в крупных городах, с дефицитом строительных площадок, устойчивым спросом и высокими требованиями к качеству жилья.

 

Модернизированная серия 1.120.1с

Разрабатывалась нами совместно с институтом ИРКУТСКГРАЖДАНПРОЕКТ
в 2003–2004 гг. Для подтверждения возможности внедрения данной технологии
в строительство, определения области её применения, а также оценки ее сейсмостойкости в 2003 г. были проведены натурные экспериментальные исследования.



Эксперимент был крупномасштабным. Испытания проводились на экспериментальной 9-этажной блок-секции и 3-этажном фрагменте.



Необходимо отметить, что конструктивные и объемно-планировочные решения, реализованные в данной серии, позволяют создать достаточно гибкий единый облик новой застройки, что достигается возможностью строительства в сейсмических условиях зданий до 16-ти этажей, а увеличенный шаг несущих конструкций (колонн)
с 4,2х4,2 м до 6,0х7,2 м позволяет использовать нижние этажи как под автомобильные стоянки, так и под многофункциональные инфраструктурные объекты.
           В результате проведенных исследований были сделаны выводы
о сейсмостойкости конструкций, даны рекомендации по доведению системы
до необходимого уровня сейсмостойкости.
           На основе выполненной работы также откорректированы конструктивные решения в серии 1.120.1с с шагом 4,2х4,2 м. Такая работа была проведена НО «РАСС» совместно с Шелеховским заводом железобетонных конструкций. Для него была разработана модернизованная конструктивно-технологическая система «Шелехов»,
на которую получено техническое свидетельство Росстроя РФ.

 

Конструктивно-технологическая система «Байкал»

КТС «Байкал» является одной из разновидностей серии 1.120.1с. Заказчиком являлся Строительный альянс «Магистраль» и проектно-изыскательский институт «ИркутскЖилГорПроект».



Планировалось модернизировать под КТС существующий завод железобетонных конструкций с целью увеличения объема строительства.
           Основным отличием КТС «Байкал» от ее предшественниц является использование габаритных строительных элементов. Следует сказать, что недостатком прежних систем, основанных на серии 1.120.1с, являлась негабаритность плит перекрытия (размеры плит 4,2х4,2 м), затрудняющая транспортировку изделий с завода к строительным площадкам. Конструктивное решение с использованием плит безопалубочного формования, реализованное в системе «Байкал», позволило сделать конструктивные элементы легче и компактнее. Теперь изделия, размеры которых «подогнаны» под габариты железнодорожных вагонов, могут транспортироваться в любые труднодоступные места обычным большегрузным транспортом.
           Основной целью исследований являлась техническая оценка (ТО) системы, подтверждение ее пригодности для применения в строительстве, в том числе в сейсмических регионах России. ТО необходимо проводить в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 27.12.1997 г. в отношении новых для России видов продукции. Под новым видом продукции подразумеваются такие системы, требования к которым отсутствуют в российских стандартах или показатели которых отличаются от установленных требований. Задача состояла в том, чтобы с учетом требований российских строительных норм и правил установить пригодность новой продукции для применения в строительстве по заявленному назначению, определить возможную область применения и условия безопасной эксплуатации такой продукции.
           Все необходимые для обоснования работы и исследования выполняла Российская Ассоциация по сейсмостойкому строительству (НО «РАСС») совместно с ЗАО «ИркутскЖилГорПроект».

Программой испытаний предполагается решение следующих задач:
  • произвести оценку прочности и жесткости конструкций перекрытия при действии в различных сочетаниях вертикальной и горизонтальной нагрузок;
  • исследовать и оценить совместную работу узловых соединений, монолитных и сборных частей перекрытия при статических (в том числе, знакопеременных) силовых воздействиях;
  • определить расчетную модель системы, наиболее точно отражающую ее реальное поведение;
  • произвести сравнительную оценку эффективности принятых конструктивных решений, в частности, при действии значительных горизонтальных нагрузок;
  • разработать требования и рекомендации по проектированию зданий в конструкциях системы «Байкал».
В результате проведенных работ получено положительное заключение о сейсмостойкости данной системы. А также техническое свидетельство Министерства регионального развития и полезная модель.
           Для оценки сейсмостойкости и подтверждения соответствия осенью 2008 г. были проведены экспериментальные исследования.

 

Здание с «гибким» нижним этажом



Заказчиком данной работы являлся ИРКУТСКПРОМСТРОЙПРОЕКТ. Планировалось выполнить застройку целого микрорайона жилыми домами различной этажности.



Было необходимо обеспечить этот район как автомобильными стоянками, так и другими объектами инфраструктуры, сохранив при этом проектную жилую площадь застройки в пределах участка.
           Поэтому было предложено предусмотреть размещение инфраструктурных объектов в уровне нижнего этажа, для чего использовать конструктивное решение здания с «гибким» нижним этажом (что подразумевает применение в уровне нижнего этажа металлических колонн, шаг колонн был принят 6,0х6,0 м).

Плюсы такого решения:
  • свободная планировка первого, либо первого и второго этажей;
  • снижение сейсмических нагрузок на здание;
  • экономическая эффективность.
Летом 2008 г. нами были проведены экспериментальные исследования конструктивных элементов зданий, подготовлены и согласованы в Министерстве регионального развития специальные технические условия.

 

Жилые дома с сейсмической изоляцией —
кинематические опорные элементы




С целью определения области применения зданий с кинематическими фундаментами (основные показатели: сейсмичность площадки и максимальная этажность) в 2004 году были проведены экспериментальные исследования уже построенного 11-этажного жилого дома на кинематических фундаментах в г. Иркутске по ул. 30-й Дивизии.

В рамках исследований были выполнены следующие работы:
  • обследование здания;
  • разработана программа статических испытаний здания на КФ;
  • выполнен расчет здания;
  • проведены натурные испытания здания.
В результате комплекса выполненных работ было установлено, что здание построено со значительными отступлениями от требований таблицы 8* СНиП II-7-81 Строительство в сейсмических районах. Так, например, его конструктивную схему можно было определить как здание со стенами из комплексной конструкции (при кладке 1-й категории) с системой сейсмоизоляции в виде кинематических опорных элементов.
           В результате проведенных исследований было установлено, что здания с такой конструктивной системой не обеспечивают необходимый уровень сейсмобезопасности при заданной этажности на 8-балльной площадке строительства. При проектировании необходимо ограничивать высоту зданий шестью этажами.
           Проведенная работа наглядно показала, что неучет определенных конструктивных особенностей зданий, их недостаточная изученность и, как следствие, дефицит сейсмостойкости могут привести к трагическим последствиям в сейсмически опасных районах.

 



 
© RAEE 2009 Все права защищены
    При перепечатке или другом виде использования ссылка на сайт обязательна
Дизайн сайта ООО «Фирменный знак»
www.fznak.ru