Сборно-монолитный каркас по типу Сарет
Теория
В университете есть курсовая работа, где рассчитывается железобетонная балка, с предварительно-наряженной арматурой. На защите часто попадаются на провокационный вопрос: «с какой целью применяется предварительно-напряженная арматура?». Ответ: «для увеличения несущей способности конструкции». Отвечая так студенты получают на 1 балл ниже.
По несущей способности (по прочности – расчет по I-му предельному состоянию) нет разницы что обычная арматура или натянутый канат. Напрягаемую арматуру (канат) применяют в случаях когда следует увеличить жесткость (расчет по II предельному состоянию).
Предварительно-напрягаемая арматура увеличивает жесткость конструкции, следовательно прогиб балки (плиты) меньше, следовательно и трещин в бетоне меньше. Выполняя расчет по II предельному состоянию появляется потребность уменьшить прогиб (в районе 1/200 — 1/250 пролета) и трещины бетона (допустимая ширина раскрытия трещин 0,3 или 0,4 мм).
В курсовой работе в университете балка имеет длину 12,0-24,0м. Обычная арматура не проходит по жесткости – тк возникают прогибы выше допустимых (дико провисает) и трещины больше допустимых – их воспринимает невооруженный глаз – в обоих случаях возникает ощущения, что конструкция рухнет и находится в таком помещении опасно для жизни.
Если обратить внимание на сборные плиты перекрытия то где-то до 6,0 м применяется обычная арматура, при больших длинах плиты применяются предварительно напряженный канат (кому хочется жить в жилище, где потолок в трещинах и провисает).
Сейчас продвигают некую систему сборно-монолитного каркаса по типу сарет (SARET).
В связи с тем что я немного столкнулся с подобной системой могу сказать. Некоторые заказчики, услышав о преимуществах, твердо стоят на этой системе и желают строить в этой системе. Знаю твердо одну организацию, которая строила в этой системе теперь сворачивается вроде (Подмосковье). Так же слышал что отказывается отказываются организация в Кирове
Сейчас столкнулся с проектом, где заказчик решил проектировать в сборно-монолитном варианте, тк купился на рекламу и купил линию по производству преднапряжённых балок.
Мое личное мнение: сама система сборно-монолитного каркаса по типу сарет (SARET) оправдана, тогда когда пролеты несущих балок от 7,2 до 9,0м и более. Объясняя тем, что к примеру при шаг колонн примерно 6,0м, смысла тратить материальные и трудовые ресурсы на изготовление преднапряженных конструкций нет, тк такие конструкции хорошо работали и 30 лет назад и сейчас ни чего не изменилось. Я так понял что можно встретить здания локальными с маленькими пролетами даже и 3,0 где балки преднапряженные – полная глупость. Эти 3-х метровые балки тоже можно сделать сборно-монолитном каркасе только без предварительного напряженного арматуры.
Расчет:
Еще лидирующие расчетные программы типа Лира, Мономах, Scad, MicroFeне могут рассчитывает преднапряженные конструкции, тем более сборно-монолитный каркаса. Они считают как обычный каркас, а полученная арматура заменяется пропорционально прочности арматуры и каната, разница в которой по прочности 2,5-3 раза, те каната нужно меньше. Ввиду того что диаметр применяемой арматуры 12мм, то то получается в 2 и 3 ряда канатов, что уменьшает рабочую высоту балки и влечет за собой увеличение арматуры 20-30%. Учитывая реальную жесткость балки на опоре и опоре с учетом арматуры и величины натяжения можно уменьшить опорную арматуру (где она еле-еле помещается) и увеличить площадь канатов — но это программы не делают (кому хочется брать на себя лишнюю ответственность ).В СП 63.13330.2012 «бетонные и железобетонные конструкции» в разделе «Область применения» четко прописано нормы проектирования не распространяются на сборно-монолитный каркас, а программе заложен алгоритм данного СП. Выходит так что мы обязаны закладывать запас, который не позволяет раскрыть прелесть экономии данной системы
Выводы:
Здания с ячейкой менее 7,2 м использовать сборно-монолитный каркас, с применением преднапряженных конструкций – полная глупость. Вполне можно обойтись с монолитным перекрытием с дополнительными ребрами по осям. Габариты ребер ну может окажутся на 5 см выше, что ни на что не повлияет.
Для северных городов: те кто хочет отказаться от монолитных работ тоже не рентабельно, так как сборно-монолитный каркас тоже имеет монолитные работы и от них не убежать, эти монолитные участки в самых ответственных зонах, которые и определяют прочность (пролет и опора балки) и жесткость каркаса (опора балки). Проще покупать технологию по зимнему бетонированию, если же все же хочется сборно-монолитный каркас то вполне можно обойтись (примерно до 7,2м пролет) без предварительно-напряженных канатов.
Предварительно-напряженные конструкции необходимы при больших пролетах. А если мы хотим при этом сделать рамно-связевую систему для жесткости всего здания, то здесь без подобной системе Сарет (SARET) не обойтись
