// //
Дом arrow Научная литература arrow Трубобетон arrow Трубобетон
Трубобетон

Современные технологии в сфере строительства позволяют не только увеличить надежность зданий, но и значительно ускорить темпы строительства. Сейчас во многих странах получил распространение такой вид монолитных железобетонных конструкций, как трубобетон, его использование позволяет увеличить сейсмостойкость зданий в несколько раз.

Трубобетон — это разработка российских ученых. Трубобетон родился в 30-е годы прошлого века. В 1932 году профессор А. А. Гвоздев, столетие которого недавно отмечалось, впервые в мире опубликовал работу по методике расчета трубобетона как конструкции. С того времени трубобетон стали использовать и развивать во многих странах.Опыт возведения зданий с использованием трубобетона получил распространение в США, Японии, КНР и других странах. Однако эта технология в России почти не применяется.

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.   Преимущества трубобетона и область применения

Как известно, все новое - это хорошо забытое старое, так получилось и с трубобетоном, применение которого разрабатывали еще советские ученые в 70-х годах. Суть этого способа строительства в том, что бетон заливается в металлическую оболочку. И если в открытых конструкциях, когда используется обычная форма-опалубка, бетон всегда имеет некоторую усадку, то в жесткой оболочке, наоборот, происходит его распирание. Конструкции с трубобетоном работают более гибко, по сравнению с обычными армированными опорами, и выдерживают значительно большие нагрузки как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.

Применение трубобетона в строительстве гарантирует высокую прочность сооружений за счет стального каркаса. Металл, работая в связке с бетоном в закрытой конструкции, обеспечивает гораздо более высокий коэффициент устойчивости, чем в конструкциях с армированным открытым бетоном. Так, в последнем случае у бетона со временем появляются трещины, которые имеют тенденцию расширяться. В трубобетоне же трещин, за счет нагрузки, практически не бывает. А металл, усиленный бетоном, воспринимает различные продольные, поперечные, «переломные» нагрузки более эффективно.

Трубобетон обладает исключительно высокой несущей способностью при небольших поперечных сечениях колонн, являясь прекрасным примером сочетания выдающихся способностей металла и бетона. При этом стальные трубы выполняют роль несъемной опалубки при бетонировании, обеспечивая как продольное, так и поперечное армирование бетона. Бетон в трубобетоне находится в условиях всестороннего сжатия и в таком состоянии выдерживает напряжение, существенно превышающее его призменную прочность. По сравнению с железобетонными конструкциями трубобетонные позволяют в 1,5 - 2 раза уменьшить расход металла и бетона, в 2 - 3 раза массу конструкции и, примерно, вдвое затраты труда в связи с радикальным уменьшением арматурных, сварочных работ и работ по монтажу опалубки. Особенно эффективны трубобетонные конструкции при больших напряжениях с относительно малыми эксцентриситетами.

Для высотных зданий весьма существенным является факт, что трубобетонные конструкции отличаются от железобетонных способностью выдерживать в экстремальных условиях значительные нагрузки длительное время, в отличие от конструкций железобетонных, теряющих несущую способность мгновенно. Помимо всех конструкционных достоинств трубобетонные конструкции обладают всеми достоинствами металлических конструкций в плане монтажа, отличаясь при этом от последних более высокой огнестойкостью. Прекрасные конструкционные и строительно-технические свойства трубобетона позволяют применять его в самых различных областях строительства - мостостроении, строительстве метро, промышленных и жилых зданий

3.   История трубобетона

 

В первых сооружениях с использованием  трубобетона применялось многотрубное армирование, при  котором несущим элементом был пакет из трубобетонных стержней малого диаметра. Примером использования многотрубных пакетов является арочный мост пролетом 9 м в восточном предместье Парижа, построенный в 1931 г.(рис. 1). Две арки этого моста состоят каждая из шести труб диаметром 60X3,5 мм, заполненных  бетоном. РЕФЕРАТтрубобетон

 

В 1936 г. под руководством акад. Г. П. Передерия был сооружен мост пролетом 101 м через р. Неву в  Санкт-Петербурге , в котором применена известная схема безраскосной фермы. Крупногабаритный пакет из 40 труб диаметром 140X5 мм использован в качестве верхнего параболического пояса пролетного строения. Трубы изготовлены из малоуглеродистой стали марки Ст5. На 1 м2 поперечного сечения арки приходится 104 ж пролета, что почти в 2 раза больше, чем у других  подобных мостов. Впоследствии система пакетного трубобетона не применялась из-за сложности  изготовления.

Началом широкого развития трубобетонных конструкций следует считать появление монотрубной системы. В 40-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-Уральского.

В ряде зарубежных стран в строительстве в 60-е гг применялись стальные трубы с бетонным заполнением. В эти  годы интерес к ним возрос во Франции, Канаде, Италии, Бельгии, США и  других странах. Во Франции трубобетон использован в качестве  стоек каркасов многоэтажных жилых и общественных  зданий, например в первом небоскребе в Париже — жилом доме на ул. Крулебарб , в административном  здании на ул. Жофре. В здании размером 24X24 м  лаборатории научно-исследовательского института в г. Ольное  колонны выполнены из труб  цилиндрической и призматической формы, заполненных бетоном: в центральной части здания колонны цилиндрические из труб диаметром 216 мм, по периметру здания колонны призматические квадратного сечения 100Х100 мм.  Применение этой системы монотрубобетона снизило расход стали на стойки каркаса до 40%.

В Италии в Риме построена 8-этажная гостиница, стойки каркаса которой выполнены из трубобетона. Стойки имеют переменное сечение, уменьшающееся кверху.

В Бельгии при строительстве дока были использованы фермы пролетом 13 м с параллельными поясами. Верхние пояса и стойки ферм выполнены из труб, заполненных бетоном, остальные элементы — из швеллеров и уголков. Расход стали на сжатые элементы ферм снижен на 40%.

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 1600 мм с армированным бетонным ядром. Армирование ядра позволяет уменьшить диаметр оболочки и, следовательно, поперечный габарит конструкции, что имеет большое значение.

Кроме строительства трубобетон применяют в  машиностроении, где таким путем достигают экономии стали до 40%

4.   Особенности трубобетонных стержней и предпосылки к их применению

Трубобетонный стержень является комплексной  конструкцией, состоящей из стальной трубы и бетонного  ядра, работающих совместно. Такая конструкция обладает многими положительными качествами. Прочность  бетонного ядра, стесненного стальной оболочкой как обоймой, повышается примерно в 2 раза по сравнению с  первоначальной. Исследованиями установлено, что вместо ожидаемой усадки происходит набухание бетона в трубе и его расширение, сохраняющееся на  протяжении многих лет, что создает благоприятные условия для его работы. Разбухание характерно для бетона, не  только заключенного в стальную трубу, но и изолированного любым другим способом от окружающей среды, что подтверждается известными опытами О. Я- Берга с  изолированными бетонными образцами . Причиной  разбухания является отсутствие влагообмена между  бетоном и внешней средой. В упомянутых опытах через 135 дней на одном из образцов была снята изоляция, что вызвало быстрое развитие деформаций усадки,  которые стали почти такими же, как и у аналогичных  неизолированных образцов.

Заполнение стальной трубы бетоном повышает ее  противокоррозионную стойкость, защищая от коррозии ее внутреннюю поверхность, уменьшает гибкость элементов, увеличивает местную устойчивость стенок трубы,  повышает сопротивление оболочки вмятию в узлах  сопряжений и при ударных воздействиях во время  транспортирования и монтажа. Наружная поверхность трубобетонных конструкций примерно в 2 раза меньше, чем конструкций из  профильного проката, вследствие этого у них меньше расходы по окраске и эксплуатации. На цилиндрических  поверхностях задерживается меньше ныли и грязи, являющихся активизаторами процессов атмосферной коррозии,  поэтому трубобетонные конструкции имеют повышенную  коррозионную стойкость.

В отличие от обычного стального стержня трубобетонный стержень эффективно работает только на  сжатие. При работе на растяжение он обладает  значительно меньшей несущей способностью. В этом отношении трубобетонный стержень, как первичный элемент  конструкции, аналогичен железобетонному. Поэтому в  трубобетонных конструкциях стержни, образующие несущие каркасы, должны быть сжаты. Растянутые стержни в принципе не должны быть трубобетонными. Однако  некоторые конструктивные соображения оправдывают  применение растянутых трубобетонных стержней; например, защита от коррозии внутренней поверхности  трубы, увеличение изгибной жесткости стержня в целом, и его стальной стенки в особенности (для уменьшения общих и местных начальных прогибов), увеличение  собственного веса конструкции, унификация сортамента при заказе металла.

Использование цилиндрических стержней в  сооружениях, подверженных ветровым нагрузкам, позволяет  снизить эти нагрузки за счет улучшения аэродинамических свойств. Стержень круглого сечения является равноустойчивым при одинаковых расчетных длинах. Жесткость на кручение такого стержня значительно выше, чем у стержней открытого профиля. При применении  трубобетонных конструкций не требуется окраски,  металлизации или герметизации внутренних поверхностей труб, что необходимо для трубчатых конструкций, не заполненных бетоном.

Конструкция трубобетон лишь в небольшой степени зависит от состояния труб. Мы располагаем сегодня мировой технической информацией в виде не только нормативной базы, но и сотни патентов: японских, американских, китайских, десятков диссертационных работ и монографий по применению трубобетона. Например, китайцы считают, что трубы должны быть нержавые, мало того, они внутри труб делают еще определенные рифления, конструируют спирали, для того чтобы повысить их строительно-технические свойства.

Японцы делают совершенно по-другому. Они берут стальные трубы, внутри трубы помещают полимерный чулок. Таким образом изолируют бетон от стальной трубы и заливают бетон в стальную трубу с изоляцией. Они считают, что трубобетон наоборот показывает более высокие характеристики в том случае, когда у него нет контакта с металлом. В России считается, что можно применять ржавые трубы.Это вариант, когда вместо полимерных прослоек, которые используют японцы, работает ржавчина как демпфирующий слой. Потому что процесс ржавления не продолжается в трубобетоне, там цементный камень работает как ингибитор, он закрывает главное кислород.

 

 

 

 

5.   Технология заполнения труб бетоном

РЕФЕРАТтрубобетон

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. Глубинное  вибрирование осуществяется  глубинными вибраторами, вводимыми в бетон,  оболочка стержня при этом неподвижна. Способ  применяется при больших диаметрах труб {D> >100 мм). Штыкование бетона производят вручную  стержнями, длина которых больше длины трубы. Оболочка стержня при этом способе также  неподвижна, а бетон  уплотняется под воздействием перемещаемых стержней. При штыковании  получается плохое качество  бетона. Наиболее  эффективным и универсальным  является внешнее  вибрирование, осуществляемое с помощью  вибростола с вертикальными  гармоническими колебаниями. При этом способе трубы, прочно прикрепленные к  вибростолу в вертикальном положении, вибируют вместе с ним. Бетон подается сверху через загрузочные  воронки в вибрирующую трубу, заполняет ее и  одновременно уплотняется.

 

6.   Сопряжения трубобетонных стержней

Трубобетонная конструкция представляет собой совокупность сопряженных стержней, каждый из которых изготовлен отдельно.

Простейшим сопряжением стержней является соосное, т. е. встык. Сжатый стык трубобетонного стержня должен обеспечивать передачу усилий как по оболочке, так и по ядру.

Существуют два конструктивных решения стыков для передачи усилия по ядру. По первому из них, трубобетонные элементы плоскими торцами плотно примыкают друг к другу в стыке («сухое» сопряжение). Плотный контакт бетонных ядер позволяет использовать для стыков стальных оболочек способы, применяемые для стальных труб.

По второму решению бетонное ядро не доводится до плоскости обреза оболочки стержня. После стыкования оболочек двух стержней между смежными торцами бетонных ядер остается свободная полость, которую заполняют бетоном или раствором («мокрое» сопряжение). Имеются два варианта «мокрого» сопряжения: 1) стык заполняется жестким раствором и уплотняется трамбовками; 2) пластичный раствор инъецируется в стыковую полость под давлением 2—3 атм из герметичной растворомешалки. Оболочка в зоне полости, заполняемой пластичным раствором, имеет отверстие диаметром 22 мм для введения растворопровода и пять отверстий диаметром 5 мм для вывода воздуха.

Из стыков, которые могут быть использованы для соединения оболочек трубобетонных стержней как при «сухом», так и при «мокром» сопряжении бетонных ядер, основным является прямой стык со стыковым швом, равнопрочный при сжатии целому, нестыкованному месту оболочки.

Расчет стыков оболочек осуществляется по правилам расчета сварных соединений, по которым должны быть рассчитаны сварные швы (стыковые, угловые, комбинированные) и стыковые накладки, если они почему-либо применяются. Усилие в оболочке получается раскладыванием полного усилия в трубобетонном стержне на две части, пропорциональные несущим способностям ядра и оболочки, по формуле предельного сопротивления. Расчета стыков бетонного ядра не требуется, так как в обоих вариантах их конструктивного решения они являются равнопрочными целому, нестыкованному месту ядра.

7.   Особенности расчета трубобетонных конструкций

 

Далее излагаются результа­ты теоретической оценки величины разрушающей нагрузки для коротких трубобетонных элементов (ТБЭ) при кратковременном действии осевой сжима­ющей нагрузки.

Следует сразу же заметить, что с чисто практичес­кой стороны величина разрушающей нагрузки для та­ких элементов не всегда представляет особый инте­рес, так как продольные деформации конструкций с относительно толстостенными стальными оболочка­ми перед разрушением слишком велики (более 8...15 %), что совершенно недопустимо для вертикальных несущих конструкций. Однако лишь на основе мето­дики определения разрушающей нагрузки можно ус­тановить с необходимой обеспеченностью допусти­мые (в смысле деформаций) значения нагрузок, что очень важно при проектировании высотных зданий.

Теоретический путь решения этой задачи был предложен А.А. Гвоздевым [1]. Трубобетонный эле­мент рассматривался в предельном состоянии, ког­да оба компонента системы (бетонное ядро и сталь­ная оболочка) исчерпали свои прочностные свой­ства, т.е. механизм разрушения задавался, и для ре­шения задачи достаточно только уравнений равно­весия. Такой подход предполагает, что величина раз­рушающей нагрузки прямым образом не связана с условиями деформаций и зависит лишь от предель­ных условий для бетона и стали. Предложенная А.А. Гвоздевым зависимость в современных обозначени­ях может быть записана так

                                 N = AbRb + 2AsRs,                                    (1)

где Rb и Rs - расчетные сопротивления осевому сжатию бетона и стали; Аb и As - площади поперечных сечений бетонного ядра и стальной оболочки.

Сопоставление экспериментальных данных раз­личных авторов с теоретическими величинами раз­рушающих нагрузок, вычисленными по (1), показы­вает, что в ряде случаев имеются существенные рас­хождения.

Отмеченные обстоятельства свидетельствуют, что формула (1) нуждается в корректировке, и попыт­ка в этом направлении излагается в данной статье. Приняв за основу те же теоретические постулаты, и используя современные знания о работе бе­тона в условиях объемного сжатия, прежде всего по­лучили новое выражение для определения разрушаю­щей нагрузки центрально сжатого ТБЭ.

Значение коэффициента k (коэффициент бокового давления (КБД)) сейчас принято назначать переменным в интервале 3...6 в зависи­мости от уровня обжатия и прочности бетона. Следует заметить, что перед разрушени­ем ТБЭ величина бокового давления может дос­тигать 10...20 МПа, поэтому даже незначительные неточности в определении коэффициента к могут привести к существенным ошибкам в определении величины разрушающей нагрузки.

Достаточно строго теоретически обоснованное выражение для определения коэффициента бокового давления (КБД) выведено Н.И. Карпенко. В частности, для плотных бетонов им предложена дробная функция вида Scan10006 копия.jpg (2) или ее упрощенный вариант

РЕФЕРАТтрубобетон (3), где а и b - константы материала, определяемые опытным путем.

Величины КБД, получаемые по (2) или (3), зави­сят главным образом от уровня обжатия бетона m. Вместе с тем, в ряде других исследо­ваний, отмечалось заметное влияние и прочности бетона на величину КБД в усло­виях объемного сжатия. Так, по многочисленным опытным данным, для бетонов повышенной проч­ности, при прочих равных условиях, значение КБД примерно на единицу меньше, чем для бетонов низ­кой и средней прочности. В современных условиях, при широком применении высокопрочных бетонов, это обстоятельство становится особенно важным.

Следовательно, при определении КБД по форму­ле (2) необходимо устанавливать коэффициенты ма­териала практически для каждой конкретной проч­ности бетона, а в формуле (4) отмеченное выше обс­тоятельство вовсе не учитывается.

Предлагается, приняв за основу выражение (3) для нахождения КБД, включить в него поправку, учи­тывающую влияние прочности бетона

РЕФЕРАТтрубобетон   (4)

Выражение (4) получено на основании статисти­ческой обработки достаточно большого числа экспе­риментальных данных (рассмотрены результаты 56 опытов) и справедливо для всех практически исполь­зуемых классов бетона по прочности на сжатие,

Тогда формула для определения КБД приобрета­ет вид

РЕФЕРАТтрубобетон (5)

Необходимо отметить, что для ТБЭ круглого или кольцевого сечения основой для назначения расчет­ного сопротивление бетона осевому сжатию должна служить не призменная, а цилиндрическая прочность. Полное продольное усилие в коротком централь­но сжатом ТБЭ на любой стадии его работы опреде­ляется, как сумма вкладов компонентов системы "бетонное ядро - стальная оболочка":

Scan10007 копия.jpg

Введем коэффициент, учитывающий долю соп­ротивления стальной оболочки усилиям от внешних нагрузок в продольном направлении

Scan10007 копия2.jpg

тогда окончательное выражение для определения разрушающей нагрузки короткого центрально сжато­го ТБЭ примет вид

Scan10007 копия3.jpg

Таким образом, при сохранении структуры и фи­зического смысла слагаемых формулы (1), получено выражение, более полно учитывающее особен­ности напряженного состояния ТБЭ. Причем следует заметить, что в зависимости от конструктивных гео­метрических параметров величина коэффициента as может изменяться в достаточно широком диапазоне, но чаще находится в интервале от 0,1 до 0,5.

В таблице приведено сопоставление опытных величин разрушающих нагрузок для центрально сжатых ТБЭ из опытов авторов статьи и других ис­следователей, а также теоретических знаний. При нахождении теоретических величин разрушаю­щих нагрузок на ЭВМ начальное значение коэффи­циента бокового давления к задавалось равным 4, а в процессе расчета оно уточнялось.

Средние арифметические значения отклонений экспериментальных предельных нагрузок от теоре­тических составили, по данным наших исследова­ний, + 4 %, по данным исследований П.И. Стороженко + 5 %, по результатам опытов И.Г. Людковского и А.П. Нестеровича - 4 %.

Отмечаемое в единичных случаях существен­ное расхождение между значениями фактических и расчетных разрушающих нагрузок может быть объ­яснено несколькими основными причинами. Завы­шение экспериментальных данных для отдельных образцов до 21 % обусловливается холоднодеформируемым "упрочнением" металла внешней обой­мы за площадкой текучести. Вследствие очень больших деформаций стальных труб к моменту разрушения элементов такое явление весьма веро­ятно.

С другой стороны, перед разрушением конструк­ций часто наблюдается нарушение сцепления между бетоном и стальной обоймой. В результате происхо­дит местная потеря устойчивости стенок обоймы и разрушение бетонного ядра в этом месте. При таком варианте разрушения теоретическое значение раз­рушающей нагрузки может оказаться выше экспери­ментального.

Наконец, для трубобетонных элементов больших диаметров нельзя исключать возможность разруше­ния от среза бетонного ядра.

В целом же, результаты выполненного сопостав­ления свидетельствуют об удовлетворительном совпадении теоретических данных с опытными. Та­ким образом, получена методика расчета прочности нормальных сечений сжатых трубобетонных эле­ментов, базирующаяся на четких теоретических пос­тулатах.

Изоляция бетона от окружающей среды создает лучшие условия для работы бетона под нагрузкой. Эксперименты показывают, что в неизолированном бетоне нагрузка вызывает более значительную деструкцию во времени, чем в изолированном. В неизолированном бетоне развитие микротрещин все время прогрессирует, у изолированного бетона при том же напряжении оно полностью прекращается в первые 2—3 дня. В неизолированных образцах нелинейность деформаций ползучести наблюдается в течение 20—30 суток, а в изолированных нелинейность исчезает при аналогичных напряжениях в первые 2—7 суток.

Применяя стальные конструкции вместо железобетонных, необходимо учитывать условия, в которых они будут находиться при эксплуатации. Обследованиями установлено, что при повышенных температурах конструкции из железобетона с бетонами обычных марок разрушаются через 5—10 лет вследствие пересушивания бетона и дегидратации цементного камня. В агрессивных средах агломерационных фабрик в условиях воздействия мышьяковистого ангидрита были случаи разрушения конструкций за 4 года. Значительна коррозия железобетона в цехах цветной металлургии. В этих и других подобных неблагоприятных условиях с успехом можно применять трубобетон, в котором бетон защищен от агрессивных воздействий стальной оболочкой.

                                                                                                                                                                            Таблица 1

РЕФЕРАТтрубобетон

Полная стоимость сооружений из трубобетона значительно ниже стоимости аналогичных железобетонных и стальных. Меньшая масса трубобетонных элементов в сравнении с железобетонными облегчает их транспортирование и монтаж. Трубобетон экономичнее железобетона из-за отсутствия опалубки, кружал, хомутов, отгибов, петель, закладных деталей; он более вынослив, менее подвержен механическим повреждениям. Отсутствие распределительной и рабочей арматуры позволяет получить более высококачественную укладку жестких бетонных смесей.

8.   Строительство с применением трубобетонных технологий

 

В мире накоплен достаточный опыт строительства высотных сооружений с применением трубобетона и монолитных конструкций в сейсмоопасных зонах. Уже не нужно опасаться жить в современных зданиях, которые имеют колоссальный запас устойчивости и прочности по сравнению с застройками прошлых лет. 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 Урумчи и Кульдже - здания от 40 до 60 этажей являются нормой, они даже не выделяются на фоне других: так много «высоток» в этих городах.
          В возведении высотных зданий есть и важный экономический смысл. Нетрудно представить, насколько при такой высотной застройке уменьшается себестоимость квадратного метра земли. Бизнес развивается, потому что офис в престижном центре города можно приобрести по реальной цене. Кроме того, у такой застройки есть и инфраструктурный смысл: современные мегаполисы, разрастаясь, достигают протяженности в десятки, а то и сотни километров. Эти гигантские города чрезвычайно сложно увязывать в единую систему инженерных коммуникаций.
Транспортная сеть становится отдельной проблемой: даже самые современные развязки не позволяют избегать огромных «пробок». Застройка высотными зданиями дает возможность сделать города более компактными.
            Тенденции по поиску наиболее безопасных технических решений при строительстве высотных зданий, прежде всего, отчетливо проявляются в США - мировом лидере в сооружении небоскребов.
             Так, например, доля бетона в создании жилья в США возросла с 19 процентов в 2000 году до 23 процентов в 2005 году. Известный владелец недвижимости Дональд Трамп, по заказу которого в настоящее время возводится небоскреб в Чикаго, в последний момент одобрил замену стального каркаса на железобетонный.
             В том же Чикаго законодательное собрание города утвердило недавно план по строительству 124-этажной спиральной башни высотой 610 метров и стоимостью 550 миллионов долларов. Она будет выполнена полностью из железобетона.
             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 Тайбэе, столице Тайваня. В качестве колонн там использованы сварные металлические короба сечением 2,4х3,0 метра, заполненные бетоном. Каждая из колонн рассчитана на нагрузку 38 тысяч тонн.


7.1. Казахстан

Что касается применения трубобетона современными какзахстанскими застройщиками, то в этой области успешно работает «Корпорация KUAT», которая возводит по этой технологии здания в мега-районе «Сайран».
         Для справки, мега-район «Сайран» - это крупнейший архитектурно-строительный проект в нашей стране. Площадь застройки охватывает 228 га, а стоимость возведения нового района оценивается специалистами более четырех миллиард долларов.
         Почему компания использует именно трубобетон? Дело в том, что одно из основных отличий мега-района «Сайран» - его высотность: в жилом комплексе будут возводиться здания от 12 до 25 этажей и выше. Это обязывает застройщика очень ответственно относиться к конструкциям, которые применяются в несущем каркасе. Именно поэтому при строительстве данного объекта будут использоваться монолитные железобетонные конструкции, а также трубобетон. Недавно делегация состоящая из специалистов «Корпорации KUAT» проконсультировалась
с экспертами ведущих строительных фирм России и КНР по технологии трубобетона, которая используется в возведении высотных зданий в этих странах.
         Область застройки нового мега-комплекса ограничена квадратом улиц Розыбакиева, Толе би, пр.Абая и восточным побережьем озера Сайран. Этот район относится к зоне «9 баллов», поэтому здания, возводимые на проектируемой территории, должны пройти все возможные сейсмические экспертизы и проверки.
          На объектах мега-района «Сайран» используется жесткий монолитный каркас с заполнением эффективными стеновыми материалами, который дает возможность формирования больших пролетов сейсмостойкой конструкции. В опорных узлах колонн и перекрытий используются стальные элементы, которые вместе с диафрагмами жесткости принимают основные сейсмические нагрузки.


7.2. Москва

В результате выполненных ОАО "Московский ИМЭТ" работ по настоящему разделу разработаны основы технологии индустриального строительства любых типов домов, в том числе и для высотного строительства, разворачивающегося в г.Москве.

Суть новых технологий в сочетании применения двух подходов - возведения каркасов здания из трубобетона, а ограждающих конструкций с применением нового материала "Капсимэт".

Повышение марочности бетона в строительстве может позволить дать трубобетону второе дыхание, прежде всего, в высотном строительстве, и в частности для реализации крупнейшей городской строительной программы "Новое кольцо Москвы", за счет применения конструкций из трубобетона с маркой бетона М600 и выше. Наиболее широко в последние десятилетия трубобетон начал применяться в КНР, где создана нормативная база его применения в строительстве. По опубликованным данным, в течение последних десяти лет в КНР построено уже более 30 небоскребов с колоннами из высокопрочного трубобетона. Среди перечисленных небоскребов здание на площади Сайгэ в Шэньчжэне (72 этажей) является, на сегодняшний день, самым высоким в мире.

Институтом разработано несколько узлов сопряжения трубобетонных колонн с перекрытиями, как для малоэтажных, так и высотных зданий.

При строительстве в г. Москве новая технология может позволить сэкономить значительные объемы металла и бетона, облегчить массу здания и снизить себестоимость строительства жилья. Особенно эффективной представляется сочетание каркасов из трубобетона с легкими ограждающими конструкциями из материала "Капсимэт", разработанного впервые в мире способа монолитного возведения ограждающих конструкций из легкого крупнопористого бетона капсуляцией зерен легких заполнителей.

В 2005 году институтом построено несколько малоэтажных зданий с сочетанием технологий трубобетона и "Капсимэт", при этом применение каркаса в виде несущих колонн из трубобетона позволило получить возможность выполнения наружных стен из материала "Капсимэт" на капсулированном керамзитовом гравии с возможностью свободной планировки помещений. Совмещение возведения трубобетонных каркасов зданий с "Капсимэт"ом позволило существенно ускорить темпы строительства и снизить его стоимость.

В отличие от традиционных конструкций трубобетон обладает повышенной несущей способностью. Трубобетонные колонны, например для 30-тиэтажного здания, можно выполнить из труб диаметром 245 мм. Эти колонны обладают большим запасом прочности, так как толщину стенок стальной трубы можно увеличивать до 50 мм. Колонны таких габаритов несложно укрыть в наружных стенах и перегородках, что для жилья является важным фактором Использование трубобетона позволяет в высотных зданиях применить каркасную схему зданий взамен схемы с наружными и внутренними несущими стенами. Это уменьшает вес здания в 1,5–1,8 раза. Уменьшается расход металла и бетона. Кроме этого, при изготовлении колонн из трубобетона не требуется опалубка, что во многом снижает трудозатраты и уменьшает продолжительность строительства.

РЕФЕРАТтрубобетон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТтрубобетон

 

 

 

 

 

 

Такие несколько зданий запроектировано и строится в Днепропетровске фирмой "Созидатель". Гл.конструктор Медгауз.Шаг колон 9х9м. Перекрытия сборные. Устойчивость обеспечивается рамой.

 

 

 

 

 

 

 

9.   Заключение

 

Широкое применение трубобетонных конструкций в России 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. Это и неудивительно, принимая во внимание серьезные и многочисленные трудности, обусловлен­ные сложностью самой системы "ядро-оболочка", ра­ботающей в условиях объемного сжатия, и слож­ностью описания процессов перераспределения уси­лий между компонентами системы в этих условиях.

Поэтому можно полагать, что дальнейшие иссле­дования в этой области необходимы, полезны и перспективны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.          Библиографический список

 

1.   Кикин А. И., Санжаровский Р. С, Трулль В. А. Конструкции из стальных труб, заполненных  бетоном. М., Стройиздат,- 1974.

2.   Лукша Л.К. Прочность трубобетона. Минск: Высшая школа,- 1977.

3.   Журнал «Строительство», №9, 2007

4.   www.stalnyetruby.ru

5.   www.moscowimet.ru

 

 

 

 

 

 

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.