Szkielet żelbetowy: budowa, odmiany, opisy materiałów

Istnieje wiele technik konstrukcyjnych dla budynków mieszkalnych i przemysłowych. A jedną z najtańszych technologii pozwalających na budowę niezawodnych i trwałych budynków jest szkielet. Podstawą tak skonstruowanych budynków jest mocny szkielet. Do montażu tych konstrukcji nośnych można użyć różnych materiałów. Na przykład, dość często budynki są wznoszone na szkielecie żelbetowym.

Kiedy technologia może być wykorzystana

Na szkieletach żelbetowych można postawić absolutnie każdy rodzaj budynku. Technologia ta doskonale sprawdza się przy budowie zarówno budynków mieszkalnych, jak i przemysłowych. Oczywiście chodzi tu głównie o budynki wysokie, które są budowane na szkielecie żelbetowym. Zgodnie z przepisami, tą techniką można budować domy o wysokości do 25 kondygnacji. Technologia ta jest również idealna do budowy dużych pomieszczeń.

W niektórych przypadkach metoda konstrukcji na szkieletach żelbetowych może być również stosowana do budowy budynków jedno- lub dwukondygnacyjnych. Najczęstszym zastosowaniem są oczywiście niskie hale produkcyjne i magazyny. Ale czasami ta technologia jest wykorzystywana przez właścicieli domów wiejskich lub letniskowych. Konstrukcje te nie tylko nadają się do zamieszkania, ale również mogą pochwalić się długą żywotnością. Budynki tego typu wyglądają bardzo solidnie i reprezentacyjnie.

Rozmaitości

W budownictwie mogą być stosowane tylko trzy podstawowe rodzaje ram żelbetowych

• prefabrykowane;
• cast-in-place;
• prefabrykowany monolityczny.

Pierwszy typ ramy jest montowany z prefabrykowanych, ciężkich żelbetowych belek, słupów i ogniw. Monolityczne szkielety tego typu są odlewane bezpośrednio na miejscu. Pod elementami tego typu konstrukcji szkieletowej szalunki są prefabrykowane.

Z kolei prefabrykowane ramy żelbetowe, zgodnie ze sposobem montażu mogą być:

• oprawione;
• Tie-bar;
• połączone.

Zalety i wady

Główną zaletą budowania na szkielecie żelbetowym, jak i na każdym innym, jest swoboda planowania. Rozpiętości takich konstrukcji mogą być wąskie lub bardzo szerokie.

Oczywiście za absolutną zaletę budynków na szkielecie żelbetowym można uznać ich niski koszt. Waga takich domów jest mniejsza niż domów z cegły, konwencjonalnych płyt i bloków. Dlatego nie wymagają one bardzo mocnych i drogich fundamentów.

Również do zalet tej technologii można przypisać możliwość:

• Budowa bardzo trwałych budynków;
• aranżacja dużych pomieszczeń.

W porównaniu z ramami metalowymi i drewnianymi, ramy żelbetowe charakteryzują się większą wytrzymałością. Kolejną zaletą takich szkieletów jest oczywiście to, że nie są one uznawane za niebezpieczne dla ognia.

Jedną z wad prefabrykowanych szkieletów betonowych jest konieczność użycia drogich maszyn do montażu poszczególnych elementów. Do wad tego typu konstrukcji monolitycznej należy zaliczyć wydłużone terminy budowy. Beton niestety dość długo dojrzewa - około miesiąca. To znaczy, że stropy budynków muszą być wznoszone z przerwami, jeśli stosuje się tę technologię ramową. Budowniczowie muszą czekać, aż podpory będą wystarczająco mocne, by utrzymać ciężar ciężkiej płyty.

Elementy szkieletu żelbetowego: słupy

Prefabrykowane elementy żelbetowe dla takich budynków są zwykle wykonywane z betonu klasy 200-400. Pętle montażowe (lub wywiercone w ich grubości otwory) są wprowadzane do kolumn już na etapie produkcji, co ułatwia transport. W zależności od wielkości i liczby kondygnacji w konstrukcji obiektów stosuje się słupy, belki, podłużnice i rygle o różnych przekrojach i wytrzymałości.

Na przykład w konstrukcji żelbetowych szkieletów budynków przemysłowych, których stropy będą później poddawane dużym obciążeniom w trakcie eksploatacji, należy stosować słupy 1.020. Elementy konstrukcyjne tego typu mogą wytrzymać obciążenia do 500 ton.

W konstrukcji budynków można zastosować dwa rodzaje słupów żelbetowych:

• konwencjonalne;
• stosowane w halach z suwnicami.

Kolumny tej drugiej odmiany składają się z dwóch części: subkranu i superkranu. Oba te rodzaje elementów żelbetowych, w zależności od ich położenia w budynku, zaliczane są do

• ściana końcowa;
• Średniej wielkości, montowane na stykach przęseł.

Słupy prefabrykowanej ramy żelbetowej mogą mieć wysokość jednej, dwóch lub więcej kondygnacji. Kolumny te mogą mieć następujący kształt

• wspornikowy;
• bez wsporników;;
• W kształcie litery T;
• W kształcie litery L.

Belki słupowe mogą mieć przekrój kwadratowy, kołowy, kołowy lub prostokątny.

Kolumny poziome

Belki betonowe stosowane w prefabrykowanej betonowej konstrukcji szkieletowej są klasyfikowane jako belki fundamentowe i belki stropowe. Elementy pierwszego typu mają zazwyczaj kształt belki dwuteowej. Mogą mieć 400 lub 600 mm wysokości i 300-400 mm szerokości u góry. W zależności od długości, belki fundamentowe mogą być główne lub skrócone. Ten ostatni typ jest często stosowany np. w pobliżu szczelin dylatacyjnych.

Belki międzykondygnacyjne szkieletów domów żelbetowych w przekroju mogą być:

• Stawy T-b;
• Prostokątny;
• W kształcie litery Z .

Ich długość może przypadać na jedno lub kilka przęseł, jak również na jeden stopień między słupami.

Krawaty

Takie elementy żelbetowych szkieletów budowlanych mogą być wykonane z zaprawy cementowej ze zbrojeniem lub ze stali. są one niezbędne dla zapewnienia sztywności przestrzennej budynku. Opaski mogą być montowane zarówno w poziomie jak i w pionie. W niektórych przypadkach mogą być również ustawione po przekątnej.

Fundamenty

Budynki szkieletowe wznoszone są na prefabrykowanych fundamentach-blokach, które stanowią "szklankę" z płytą. Przygotowanie pod fundamenty takich domów na gruntach suchych wykonuje się z kamienia kruszonego, a na mokrych - z betonu klasy 500.

W konstrukcji górnej płaszczyzny fundamentów tego typu umieszczony 150 mm poniżej znaku ukończonej podłogi. Ten typ instalacji pozwala na późniejsze zasypanie wykopu przed montażem kolumn.

Pod ścianami zewnętrznymi belki fundamentowe umieszcza się tak, aby wystawały poza płaszczyznę słupów. W przypadku kopert wewnętrznych są one umieszczone wzdłuż linii środkowych pomiędzy pionowymi wspornikami. W ostatnim etapie belki fundamentowe są uszczelniane dwoma warstwami materiału rolowanego.

Montaż ramy prefabrykowanej

Najbardziej niezawodną technologią budowy tego typu budynków jest technologia szkieletowa. Rama żelbetowa zmontowana w tej technologii jest sztywną, wytrzymałą konstrukcją. Słupy i belki są łączone w tych ramach poprzez spawanie metalowych kształtek.

W prefabrykowanej drewnianej konstrukcji ramowej, prefabrykowane belki przejmują tylko obciążenia pionowe. Poziom w tego typu konstrukcji jest rozliczany przez płytę. Te ostatnie z kolei przenoszą obciążenia na klatki schodowe. Również w tym przypadku stosowane są zarówno ściany poprzeczne, jak i końcowe.

W ramowych konstrukcjach przegubowych obciążenia są rozłożone tak samo jak w konstrukcjach ramowo - krzyżowych. Tyle tylko, że połączenia między elementami w tym przypadku nie są sztywne, a artykułowane.

Ramy bezdźwigarowe

Takie konstrukcje są montowane w siatce 6x6, 9x6 lub 9x9 m. Najpopularniejsze warianty ramek to pierwszy i drugi. Głównymi elementami takich szkieletów żelbetowych są

• kolumny z kapitelami;
• płyty przęsłowe;
• płyty progowe.

Budynki na takich ramach wznoszone są znacznie rzadziej niż na ramach belkowych. Stosowane głównie tylko w obiektach przemysłowych o wysokich wymaganiach dotyczących czystości. Technologia ta jest często stosowana np. w mleczarniach i piekarniach, a także w chłodniach.

Ten typ ramy jest wznoszony w bardzo prosty sposób. W tym przypadku płyty stropowe są po prostu układane na kapitelach słupów i dodatkowo zabezpieczane.

Prefabrykowane szkielety monolityczne: Budownictwo

Na takich stelażach dość często powstają też budynki. Podobnie jak w przypadku prefabrykowanych konstrukcji ramowych, połączenia w takich konstrukcjach są sztywne. Słupy tego typu ramy są prefabrykowane. Płyty stropowe są wylewane bezpośrednio na miejscu w szalunku. Ten technologia budowlana Najczęściej stosowane w budynkach niskich. Jego główną zaletą jest krótszy czas budowy i niższe koszty.

Technologia ram monolitycznych

Dla takich budynków można zastosować zarówno fundamenty płytowe, pasmowe jak i słupowo-ryglowe. Wylewane w szalunku w tym przypadku nie tylko stropy pośrednie, ale również słupy. W większości przypadków technologia ta wykorzystywana jest do budowy niezbyt dużych jedno- lub dwukondygnacyjnych budynków mieszkalnych.

Metoda budowy domów na monolitycznym szkielecie żelbetowym obejmuje zwykle następujące etapy:

• Wykonanie fundamentu zgodnie z metodą standardową;
• Wylewanie kolumn;
• odlewanie płyt podłogowych.

Elementy w monolitycznych żelbetowych ramach budynków jednokondygnacyjnych są połączone ze sobą na sztywno. W takich konstrukcjach nie stosuje się połączeń zawiasowych. Połączenie słupów z płytą stropową i fundamentem w tym przypadku wykonane jest za pomocą prętów zbrojeniowych z późniejszym spoinowaniem zaprawą cementową.

Słupy w tych budynkach są zwykle odlewane o przekroju kwadratowym lub prostokątnym. Dzięki temu późniejsze stawianie ścian jest wygodniejsze. Dla stropów w takich budynkach szalunki montuje się na specjalnych teleskopowych podporach fabrycznych, rozstawionych blisko siebie. Również w tym przypadku można zastosować podpory wykonane z bali o odpowiednio dużym przekroju.

Klatka zbrojeniowa w żelbetowych konstrukcjach ramowych wykonana jest z grubych prętów stalowych. Może być montowany zarówno przez spawanie, jak i za pomocą standardowego drutu wiązałkowego.

Ściany wewnętrzne i zewnętrzne

jako materiał dla Obudowy domów na szkielecie żelbetowym prefabrykowanym lub wylewanym na miejscu w naszych czasach w większości przypadków stosuje się bloki piankowe. zastosowanie takiego materiału ma szereg bezwarunkowych zalet. Spienione bloki nie ważą zbyt wiele. Są one zazwyczaj wystarczająco duże, aby umożliwić wykonanie prac murarskich w jak najkrótszym czasie.

Ponadto bloki piankowe nie są szczególnie drogie, co również jest zaletą. W budynkach z takimi ścianami powstaje zwykle bardzo przyjemny mikroklimat. Ściany między słupami szkieletu żelbetowego mogą być budowane z dużych bloków w jednej warstwie lub z małych bloków w kilku warstwach.

Ściany z tego materiału budowane są w standardowej technologii. To znaczy, że podczas budowy murów, aby uniknąć pojawienia się mostków termicznych, zamiast cementu należy użyć specjalnego kleju. W tym przypadku co czwarty rząd muru wykonanego z takiego materiału jest wzmacniany przez specjalistów za pomocą prętów stalowych ze wstępnym nacięciem.