В статье представлены результаты сравнения наиболее распространенных конструктивных систем для трех жилых зданий разной этажности. Выполнена оценка стоимостных показателей.
Ключевые слова: монолитное домостроение, конструктивная система, сборно-монолитные конструкции.
Актуальность. Для определения наиболее эффективной системы по критериям себестоимости и продолжительности устройства был выполнен сравнительный анализ технико-экономических параметров конструктивных систем жилых зданий.
В современном гражданском строительстве используют достаточно большое количество конструктивных систем зданий. Конструктивная система — это взаимосвязанная совокупность вертикальных и горизонтальных несущих и ограждающих или совмещенных конструкций, обеспечивающих выделение внутренних пространств, прочность, пространственную жесткость и устойчивость здания.
В конструктивной системе здания можно выделить две основные подсистемы несущих конструкций: горизонтальную и вертикальную. Горизонтальные конструкции (перекрытия, покрытие) обеспечивают неизменяемость системы в плане (по горизонтали), передают приложенные к ним нагрузки на вертикальные конструкции, участвуют в пространственной работе всей системы, выступая в роли распределительных горизонтальных диафрагм. Вертикальные конструкции выполняют в системе главные несущие функции, воспринимая все приложенные к системе нагрузки и передавая их на фундамент [1].
В данной статье рассматривается 3 системы здания (табл. 1).
Таблица 1
Описание трех конструктивных систем зданий
|
Наименование систем |
Обозн. |
Верт. несущие элементы |
Основная хар-ка несущих элементов |
Наружные ненесущие ограждение |
Перекрытие |
|
Монолит. система |
Тип I |
Стены |
Толщина 220 мм |
Многослойная кладка (МК1)* |
Толщина 200 мм |
|
Тип II |
Колонны (пилоны) |
Сечение 1000х250 мм |
МК1*, в т. ч. внутренняя кирпичная кладка (ВК)*** |
Толщина 200 мм |
|
|
Сборно-монолитная система с использованием несъемной железобетонной опалубки «Филигран» |
Тип III |
Стены |
Толщина сборной части 120 мм (с 2-х сторон) + Толщина монолитной части 100 мм |
МК2** |
Толщина сборной части 60 мм + Толщина верхней монолитной части 140 мм |
Примечания:
* Состав многослойной кладки 1 (начиная с внутреннего слоя): кладка из легкобетонных блоков (200 мм); утеплитель пенополистирол (120 мм); облицовочный кирпич (120 мм).
** Состав многослойной кладки 2 (начиная с внутреннего слоя): утеплитель пенополистирол (150 мм); Облицовочный кирпич (120 мм).
*** Учтена внутренняя кирпичная кладка (толщиной 250 мм) для формирования внутренних стен.
Для сравнения были рассмотрены жилые здания, построенные одним из ведущим застройщиком г. Екатеринбурга НП «Атомстройкомплекс». Для тип I выбран 19 — этажный жилой дом в квартале улиц Бакинских Комиссаров-Калинина-Уральских рабочих-пер. Сосновый (дом № 1). Для тип II выбран 9 — этажный жилой дом в планировочном районе «Академический» (дом № 2). Для тип III выбран 25 — этажный жилой дом по ул. Ткачей-Мичурина (дом № 3).
С целью корректного сравнения разных конструктивных систем, для зданий различной этажности был принят типовой этаж каждого из этих зданий и перепроектирован в другой тип (тип I, II, III). Для дома № 1 был выбран 3 этаж, для дома № 2–9 этаж, для дома № 3–10 этаж. В итоге было получено 9 вариантов исполнения 3-х конструктивных систем (рис. 1).
а)
б)
в)
Рис. 1. Схема расположения основных конструкций типового этажа здания: а — дом № 1 (тип I); б — дом № 2 (тип II); в — дом № 3 (тип III)
По результатам расчетов конструкций в программном комплексе «ЛИРА-САПР 2013», были составлены ведомости расхода основных материалов (табл. 2), в которую входит расход бетона, арматуры, кирпичной кладки [2].
Таблица 2
Ведомость расхода основных материалов для устройства несущих конструкций и ограждений на типовой этаж
|
Здание |
Тип |
Бетон, м3 |
Арматура, т |
Кирпич, м3 |
|||
|
Перекрытие |
Стены |
Перекрытие |
Стены |
МК |
ВК |
||
|
дом № 1 (S = 377,9 м2) |
I |
75,58 |
61,101 |
5,213 |
3,631 |
36,74 |
- |
|
II |
39,54 |
9,055 |
5,007 |
36,74 |
44,26 |
||
|
III |
84,67 |
5,326 |
5,374 |
24,32 |
- |
||
|
дом № 2 (S = 401,6 м2) |
I |
80,32 |
60,53 |
5,837 |
3,752 |
33,291 |
- |
|
II |
42,42 |
10,214 |
5,741 |
33,291 |
37,379 |
||
|
III |
99,52 |
5,809 |
7,649 |
- |
- |
||
|
дом № 3 (S = 395,2 м2) |
I |
79,04 |
62,03 |
5,118 |
3,326 |
31,601 |
- |
|
II |
50,112 |
9,636 |
6,544 |
31,601 |
24,628 |
||
|
III |
93,58 |
5,931 |
6,042 |
- |
- |
||
С помощью программного комплекса «ГРАНД-Смета 7.0» были получены себестоимости объемов работ и их трудоемкости. Полученные трудоемкости позволили определить нормативную продолжительность устройства конструкций (табл. 3).
Таблица 3
Себестоимость работ иих нормативная продолжительность монтажа (типовой этаж)
|
Наименование |
Себестоимость, млн. руб. |
Продолжительность возведения, дни |
|
Дом № 1 |
||
|
Тип I |
2,72 |
19 |
|
Тип II |
3,013 |
24 |
|
Тип III |
3,84 |
10 |
|
Дом № 2 |
||
|
Тип I |
2,789 |
19 |
|
Тип II |
3,324 |
24 |
|
Тип III |
4,306 |
9 |
|
Дом № 3 |
||
|
Тип I |
2,724 |
19 |
|
Тип II |
3,307 |
24 |
|
Тип III |
4,172 |
9 |
Для определения зависимости себестоимости объемов работ от выбранного типа конструктивной системы в разных жилых домах был построен показательный график (рис. 2).
Рис. 2. График зависимости расходов от выбранной конструктивной системы (Тип I, II, III) в разных жилых домах
Примечания:
Тип I — монолитная система с вертикальными несущими элементами — стены;
Тип II — монолитная система с вертикальными несущими элементами — колонны (пилоны);
Тип III — сборно-монолитная система «Филигран»;
Дом № 1–19 эт. жилой дом;
Дом № 2–9 эт. жилой дом;
Дом № 3–25 эт. жилой дом.
В результате сравнительного анализа было установлено, что самой дорогой конструктивной системой является сборно-монолитная система «Филигран» (тип III) (диапазон себестоимости конструктивных систем Тип I, II, III составляет соответственно 3,84; 4,306; 4,172 млн. руб. на типовой этаж), при этом необходимо отметить, что данная система является наиболее технологичной (скорость возведения несущих и ограждающих конструкций на типовом этаже составляет 9–10 дней). Это объясняется тем, что сборные стеновые панели имеют достаточно высокую стоимость изготовления, но при этом они отличаются наибольшей скоростью монтажа [3, 4].
Самой дешевой системой является монолитная система свертикальными несущими элементами— стены (тип I) (диапазон себестоимости конструктивных систем Тип I, II, III составляет соответственно 2,72; 2,789; 2,724 млн. руб. на типовой этаж). Она обеспечивается отсутствием дорогих сборных конструкций и использованием опалубки, арматуры и монолитного бетона.
Самой продолжительной по устройству является монолитная система свертикальными несущими элементами— колонны (пилоны) (тип II) (скорость возведения на типовом этаже составляет 24 дня). В этой системе большой объем занимает кирпичная кладка, которая по себестоимости за 1 м3 является дешевле, чем себестоимость 1 м3 монолитного бетона [5], но требует больших временных и денежных ресурсов на отделку поверхностей стен.
Отметим, что выбранные этажи в данных жилых зданиях не повлияли на величину себестоимости строительных работ. Стоимость работ в большей степени зависит от расхода бетона, арматуры и кирпичной кладки.
Литература:
- Архитектура / Т. Г. Маклакова, С. М. Нанасова, В. Г. Шарапенко, А. Е. Балакина // Издательство Ассоциации строительных вузов. Москва. 2004. — С. 68.
- СП 52–101–2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры». М.: НИИЖБ: Госстроя России, 2004.
- СТО НОСТРОЙ 2.7.16–2011 «Конструкции сборно-монолитные железобетонные. Стены и перекрытия с пространственным арматурным каркасом. Правила выполнения, приемки и контроля монтажных, арматурных и бетонных работ». М.: НИИЖБ: Изд-во «БСТ», 2012.
- СТО НОСТРОЙ 2.6.15–2011 «Конструкции сборно-монолитные железобетонные. Стены и перекрытия с пространственным арматурным каркасом. Технические условия». М.: НИИЖБ: Изд-во «БСТ», 2011.
- Проектно-строительная компания «Спецкомплект» г. Екатеринбург: [Электронный ресурс]. М., 2009–2018. URL: https://scom74.ru. (Дата обращения: 13.04.2018).
