книги из ГПНТБ / Сарычев, В. С. Эффективность применения монолитного железобетона и бетона в промышленном строительстве

В.С.Сарычев, РХ.Валеев

ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРИМЕНЕНИЯ

монолитного

ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И БЕТОНА

В ПРОМЫШЛЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

С троительства

В. С, С а р ы ч е в , P. X. В а л е е в

ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРИМЕНЕНИЯ

МОНОЛИТНОГО

ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И БЕТОНА

В ПРОМЫШЛЕННОМ

СТРОИТЕЛЬСТВЕ

МОСКВА

С Т Р О Й И З Д А Т

1 9 7 3

Г # С . Р у б "Ѵ Ч Н « Я

Н 4 учн «* -»'-Х Н .і ■ і л я

ІшЛлѵ.т ; .fa і>.ч:р ЭКЗЕ«:;ЛПР «

ЧИТАЛЬНОГО ЗА Л А j

Научный редактор А. И. Д а й и

Ж ССарычев В. С., Валеев P. X. Эффективность примене­ ния монолитного железобетона и бетона в промышлен­ ном строительстве. М., Стройиздат, 1973, 184 с., (Эконо­ мика строительства).

В книге дается краткий обзор применения монолит­ ных железобетонных и бетонных конструкций в строи­ тельстве промышленных зданий п сооружений, освеща­ ются основные методические положения оценки эффек­ тивности и установления областей рационального их при­ менения. На основе проведенных исследований анализи­ руется сравнительная эффективность применения сборно­ го и монолитного железобетона в подземных конструкци­ ях, каркасах и перекрытиях многоэтажных зданий, по­ крытиях одноэтажных зданий, емкостных сооружениях, тоннелях и каналах. Приводятся резервы повышения эффективности применения монолитного бетона и же­ лезобетона за счет совершенствования конструктивных решений, использования бетонов повышенных марок, применения инвентарной многооборачиваемой опалуб­ ки и др.

Книга предназначена для инженерно-технических работников строительных, проектных и научно-исследо­ вательских организаций.

Табл. 55, ил. 19, список лит.: 71 назв.

(£)Стройиздат, 1973

0185—220

Б З —84—8—72

С 067/(01)—73

Сборный и монолитный железобетон — основные Ma-* териалы в строительстве. Технически и экономическй'обО-' снованное разграничение областей применения сборного и монолитного железобетона в строительстве, выявление путей повышения эффективности конструкций из этих материалов имеет большое народнохозяйственное зна­ чение.

В соответствии с решениями XXIV съезда КПСС успешное выполнение этих задач позволит снизить смет­ ную стоимость строительства, уменьшить расход стали и цемента, повысить эффективность капитальных вло­ жений в строительную индустрию и снизить обществен­ ные затраты труда.

Вопросам проектирования, организации и техноло­ гии возведения монолитных железобетонных конструк­ ций в последние 15 лет не уделялось должного внима­ ния. Область применения монолитного железобетона за эти годы существенно сократилась, одновременно бо­ лее широкое развитие получил сборный железобетон. Замене монолитного железобетона сборным не всегда предшествовали необходимые технико-экономические обоснования, учитывающие основные факторы, влияю­ щие на эффективность монолитного и сборного железо­ бетона. В некоторых областях строительства применение сборного железобетона привело поэтому к повышению сметной стоимости строительно-монтажных работ.

Типовые проекты зданий и сооружений из монолит­ ного железобетона и бетона разрабатываются в недо­ статочном объеме. Технический уровень опалубочных и

недостаточно высокий, что приводит к снижению эконо­ мических показателей и ухудшает качество монолитных конструкций.

Впоследние годы вопросам применения монолитного железобетона и бетона в строительстве и развития ба­ зы, необходимой для индустриального возведения этих конструкций, стали уделять большее внимание.

Врешении научно-технического совета Госстроя

СССР, на заседании которого рассматривались меро­ приятия по повышению технического уровня производст-

ва работ по монолитному железобетону и бетону, опре­ делена область целесообразного применения монолит­ ных железобетонных конструкций в строительстве.

Проблема разграничения областей эффективного применения сборного и монолитного железобетона является сложной. Каждый из материалов имеет свойст­ венные ему преимущества и недостатки. На эффектив­ ность применения материала влияет множество факто­ ров (в том числе уровень цен на конструкции, полуфаб­ рикаты и материалы, климатические условия района строительства).

Учитывая важное народнохозяйственное значение проблемы разграничения областей эффективного при­ менения сборного и монолитного железобетона, Инсти­ тут экономики строительства Госстроя СССР с участи­ ем проектных и научно-исследовательских организаций провел в 1968—1970 гг. обширные технико-экономиче­ ские исследования. Анализу подвергли эффективность применения монолитных железобетонных конструкций в фундаментах зданий и сооружений, в каркасах и пе­ рекрытиях многоэтажных зданий, в покрытиях одно­ этажных зданий и в некоторых сооружениях специаль­ ного назначения (в железнодорожных разгрузочных эстакадах, пролетных строениях мостов, сооружениях водопровода и канализации, опускных колодцах, силосах для цемента, зерна и угля, каналах и тоннелях, дымовых трубах, конструкциях надфундаментной части зданий гидроэлектростанций и др.).

Рассмотрение именно этих конструкций является не случайным, поскольку вопрос об эффективности при­ менения монолитного железобетона в данных областях представляется многим специалистам наиболее дискус­ сионным.

Исследование эффективности применения монолит­ ных железобетонных конструкций проводилось по еди­ ной системе в соответствии с методическими указания­ ми, отвечающими современным направлениям эконо­ мической науки'.

Оценкой эффективности сборных и монолитных же­ лезобетонных конструкций занимались и другие орга­ низации. В первую очередь следует упомянуть работы ЦНИИС Мннтрансстроя и Уральского отделения Теплоэлектропроекта.

Г л а в а I. ПРИМЕНЕНИЕ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ВСТРОИТЕЛЬСТВЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

ИСООРУЖЕНИЙ

1.Применение монолитных железобетонных

ибетонных конструкций в СССР и за рубежом

Впослевоенный период в строительстве преобладали монолитные железобетонные конструкции.

Всвязи с увеличением объемов строительства и не­ обходимостью дальнейшей его индустриализации непре­ рывно шел процесс расширения применения сборных железобетонных конструкций, повышения их техниче­ ского уровня.

Впериод 1955—1965 гг. бурно развивалось произ­ водство сборных железобетонных конструкций. Огром­ ную роль в этом сыграло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О разви­ тии производства сборных железобетонных конструкций

идеталей для строительства».

Доля монолитного железобетона в общем объеме применения железобетона в стране составляла в 1960 г. 67%, а в 1970 г.— 57% (32 млн. лі3).

В период 1966—1970 гг. соотношение объемов при­ менения сборного и монолитного железобетона сохраня­ лось примерно на одинаковом уровне. В последние годы наметилась определенная тенденция.к более широкому применению монолитного железобетона.

Во многих капиталистических странах монолитные железобетонные и бетонные конструкции получили бо­ лее широкое распространение, чем в нашей стране (табл. 1).

Объем применения сборных железобетонных конст­ рукций в зарубежных странах составляет всего 5—20% общего объема бетонных и железобетонных конст­ рукций.

Объем применения железобетонных и бетонных

* По данным Г. Я. К л я т я с а [1].

По данным американских специалистов, па изготов­ ление сборных железобетонных конструкций в США расходуется всего 10% потребляемого в стране цемента.

В странах СЭВ, особенно в Народной Республике Болгарии и Социалистической Республике Румынии, монолитный железобетон также имеет достаточно широ­ кое применение. Как правило, из монолитного железо­ бетона выполняются в этих странах подземные конст­ рукции промышленных зданий и сооружений, а также объекты немассового характера с неунифицированными параметрами.

Следует тем не менее отметить, что в ряде капита­ листических стран, несмотря на развитое производство стальных, алюминиевых, пластмассовых и других сбор­ ных конструкций и изделий и относительно высокий уровень индустриализации возведения монолитных же­ лезобетонных конструкций, а также малое влияние фактора дефицитности, сборные железобетонные конст­ рукции и изделия находят в ряде областей широкое применение и объем их производства непрерывно воз­ растает. Это доказывает тот факт, что для ряда облас­ тей в определенных условиях сборный железобетон безусловно является наиболее эффективным материа­ лом. Сборный железобетон применяется в каркасах, перекрытиях и покрытиях зданий, в мостах и др. Более высокая эффективность применения сборного железобе­ тона по сравнению с монолитным объясняется в дан­ ном случае следующими обстоятельствами:

наличием условий для массового производства из­ делий и сбыта их при относительно малых затратах на транспортирование изделий;

наличием на местах дешевых и качественных запол­ нителей;

благоприятными климатическими условиями, позво­ ляющими организовать высокомеханизированное произ­ водство изделий на открытых площадках или в облегчен­ ных зданиях, что приводит к снижению фондоемкости производства изделий, а следовательно, к уменьшению их себестоимости;

высоким уровнем специализации производства и срав­ нительно малой номенклатурой изделий, изготовляемых на заводах.

Так, по данным Г. А. Караваева и К- В. Михайлова [2] в США в 1963 г. в среднем по стране только 17% стендов для производства сборных железобетонных предварительно напряженных изделий находились под крышей, а в южных районах страны—-всего 3%. Из восьми обследованных предприятий на пяти основное производство было расположено либо на открытых пло­ щадках, либо в зданиях без стен, либо в зданиях, имею­ щих стены не по всему периметру (полуоткрытые зда­ ния). Это объясняется мягким теплым климатом в боль­ шинстве районов США.

Авторы сообщают, что средняя стоимость предприя­ тия по производству предварительно напряженных же­ лезобетонных сборных конструкций составляла до 1/1 1964 г. 400 тыс. долларов. Если считать, что фактиче­ ский выпуск на предприятии составил в 1963 г. 15 тыс. м3 изделий, то фондоемкость производства этих конструкций колеблется в пределах 25—30 долларов на 1 м3. Столь низкая фондоемкость производства объясня­ ется малой долей пассивной части фондов и производст­ вом изделий ограниченной номенклатуры (главным обра­ зом плит) на длинных стендах в условиях теплого кли­ мата при сравнительно высоком уровне механизации. Основным видом продукции являются плиты типа 2Т, Т и плоские. Доля этих изделий в общем выпуске про­ дукции предприятий составляет (по четырем районам) 49—94% [2].

Большое внимание уделяется экономическому обо­ снованию выбора вида конструкций и конструктивных решений. Строительство крупных сооружений ведется, как правило, в порядке конкурса и заказ поручается той фирме, которая предложит вариант с наименьшей стоимостью, но с вводом объекта в заданные сроки.

Этим и объясняется широкое применение монолитных бетонных н железобетонных конструкций.

Рассмотрим вопрос о применении монолитных желе­ зобетонных и бетонных конструкций.

Фундаменты на естественном основании. На фунда­ менты промышленных зданий и сооружений приходится примерно 30% общего объема бетона и железобетона (около 30 млн. ж3), потребляемого в промышленном строительстве. Около 90% этого объема составляют фундаменты на естественном основании, поэтому иссле­ дование эффективности применения монолитного и сборного железобетона для возведения этих фундамен­ тов имеет особое значение.

До 1955 г. железобетонные н бетонные фундаменты выполнялись, как правило, монолитными. С 1956 по 1965 г. доля сборных фундаментов в промышленном строительстве непрерывно увеличивалась и достигла 20 % (по отдельным отраслям больше). В последующий период наметилась тенденция к некоторому сокраще­ нию доли сборных фундаментов (до 13—15% в настоя­ щее время).

Анализ проектных решений фундаментов (общим объемом 250 тыс. ж3), запроектированных для 170 зда­ ний основных отраслей промышленности, показал, что более 60% составляют фундаменты, имеющие площадь подошвы 5—25 ж2, объем 5—25 ж3 и глубину заложения 2—5 ж.

Из сборных фундаментов наиболее широко применя­ ются фундаменты объемом 5—10 ж3 и площадью по­ дошвы 5—15 ж2.

Фундаменты объемом 1—2 ж3 составляют всего 0,4% (рис. 1).

В энергетическом строительстве доля сборных фун­ даментов значительно выше, чем в других отраслях про­ мышленности.

Основные параметры применявшихся типовых реше­ ний сборных фундаментов под колонны приведены в табл. 2.

Как показывает анализ практики проектирования и строительства, грузоподъемность кранов, действующих на заводах сборного железобетона и на строительных площадках, а также габариты и грузоподъемность транспортных средств ограничивают применение фунда­ ментов больших параметров. Около 70—80% сборных