Железобетон

Сборный железобетонный унифицированный каркас

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Экономические характеристики индустриальных инженерно-технических систем определяются рядом составляющих, из которых основными являются:

средства, закладываемые в создание индустриальной базы в соответствии с требованиями инженерно-технической системы конструкций и сроков их амортизации;

технико-экономические показатели производства индустриальных изделий, включающие заводскую трудоемкость, тиражность, расход стали на формы и их оборачиваемость, расходы энергетических ресурсов, стабильность номенклатуры производимых изделий

и др.;

материалоемкость отдельных видов продукции и объектов строительства в целом, определяемая как интегральный показатель материалоемкости отдельных видов изделий и дополнительного расхода материалов, реализуемых на постройке;

построечная трудоемкость возведения зданий из данной системы конструкций, определяемая основными техническими решениями системы и конкретного объекта;

соответствие проектных решений требованиям технологии производства (технологичность инженерно-технической системы) и удобства монтажа, подъемно-транспортному оборудованию, а также соответствие системы передовым достижениям в строительной науке и технике;

стабильность системы во времени при возможности ее развития и совершенствования по мере роста производственных возможностей и в соответствии с общим научно-техническим прогрессом.

Многие составляющие технико-экономических показателей зачастую вступают в противоречие между собой, требуя комплексной технико-экономической оценки для выбора оптимального решения. Так, сокращение номенклатуры изделий (например, вследствие снижения градации нагрузок колонн), соответствующее требованиям экономики производства, ведет к ухудшению технико-экономических показателей конструкций и объектов строительства из-за повышения их материалоемкости.

Отдельные технико-экономические показатели по видам изделий, свойственных данной системе, могут быть ниже показателей функционально аналогичных изделий из других инженерно-технических систем, но превосходить их по другим элементам системы, создавая тем самым общий экономический эффект системы. Так, например, многопустотные настилы перекрытий имеют худшие показатели по расходу материалов, чем коробчатые или перекрытия типа 2Т, вместе с тем общие технико-экономические показатели унифицированного каркаса с использованием многопустотных настилов перекрытий выше, чем гаражной серии 02 или телецентровского каркаса с коробчатыми перекрытиями и перекрытиями типа 2Т.

Комплексный учет всех показателей системы очень сложен, в связи с чем принятые методики ограничиваются рассмотрением отдельных сопоставимых показателей. Особую сложность технико-экономических расчетов составляют случаи сопоставления систем, решающих разные архитектурно-технические задачи. Так, влияние только планировочных факторов на стоимость и показатели материалоемкости может выражаться в 20—30 %.

Основной методикой определения эффективности инженерно-технических систем является методика сопоставления конечной продукции (объектов строительства) по удельным показателям материалоемкости и трудоемкости при близких архитектурно-планировочных и функциональных характеристиках сопоставления объектов.

В начальный период разработки и освоения унифицированного каркаса аналогов для сопоставления принимаемых решений практически не было. Многоэтажное строительство зданий общественного назначения велось в основном на базе стальных каркасов, значительно уступавших по технико-экономическим показателям при этажности до 30 этажей сборным железобетонным.

Практически одновременно с унифицированным каркасом разрабатывались каркас серии ИИ-04 с рамными   узлами, приведенный впоследствии к решениям и параметрам, близким к унифицированному каркасу, и индустриальные изделия для здания института Гидропроект, положенные впоследствии в основу телецентровского каркаса.

Развитие и освоение телецентровского каркаса происходило одновременно с освоением унифицированного каркаса, но первый предназначался для решения несколько иных задач, в частности для зданий с большими пролетами и нагрузками. В последующем по мере освоения номенклатуры унифицированного каркаса подтвердилась возможность решения на его основе всех архитектурно-планировочных и функциональных задач, для которых могли применяться и иные системы; была выявлена необходимость сопоставления систем для отбора более эффективной.

Для сопоставления был принят расход материалов, в частности стали и бетона, на 1000 м2 общей площади зданий по элементам, имеющимся в сравниваемых системах. Так, например, при сравнении унифицированного каркаса с телецентровским не учитывались диафрагмы жесткости и лестничные марши, так как в системе конструкций телецентровского каркаса они отсутствовали.

Для сравнения колонн приняты колонны под нагрузку 3000 кН с высотой этажа 3,3 м, так как колонны под нагрузки в 6000 кН и более отсутствовали в серии ИИ-04. Нагрузки на перекрытия приняты имеющиеся во всех системах, т. е. 125 кН/м2.

Указанное сопоставление выполнено по последним разработкам серии ИИ-04, а также усовершенствованным конструкциям телецентровского каркаса.

Как видно из сравнения, телецентровский каркас при решении узкого круга задач имеет практически все показатели ниже показателей унифицированного каркаса КМС. Несколько более низкий показатель расхода бетона на перекрытия объясняется применением ребристого настила (типа ТТ), который требует на большей части объектов культурно-бытового назначения устройства подшивных потолков, значительно ухудшающих этот показатель (подшивные потолки в сравнительный анализ не включены).

Сравнение с серий ИИ-04 показывает также преимущества унифицированного каркаса при решении большего круга задач, и соответственно возрастание общего эффекта.

Повышенный расход бетона на перекрытия унифицированного каркаса по сравнению с расходом бетона в серии ИИ-04 объясняется технологическими особенностями сложившегося в 60-е годы производства настилов на предприятиях Главмоспромстройматериалов. В последующем, при модернизации производства настилов показатели расхода бетона на перекрытия были сближены с серией ИИ-04.

При сопоставлении не учитывались относительно ограниченные возможности телецентровского каркаса и серии ИИ-04, что при переводе на массовое строительство изделий с широким диапазоном решения функциональных, архитектурно-планировочных и инженерно-технических задач создает дополнительный и весьма существенный экономический (и социальный) эффект, при использовании унифицированного каркаса, который по своим объемно-планировочным возможностям шире всех известных в настоящее время инженерно-технических систем.

Технико-экономические показатели унифицированного каркаса КМС сближаются с показателями серии ИИ-04 при сопоставлении выполненных на их основе зданий малой и средней этажности и значительно улучшаются в зданиях высотой 12—16 и более этажей.

Следует отметить, что в зарубежном строительстве широко используемая такая возможность повышения экономической эффективности сборных железобетонных каркасных конструкций многоэтажных зданий, как применение их в сочетании с новейшими легкими конструкциями навесных стен из многослойных панелей с эффективным утеплителем и тонкостенными обшивками. В целом применение сборных железобетонных каркасных конструкций за рубежом также позволяет почти в 2 раза сократить расход стали, в 1,5 раза уменьшить трудовые затраты и на 20 % снизить стоимость строительства по сравнению с традиционным стальным каркасом.

Как видно показатели зарубежных узкоориентированных систем близки к показателям унифицированного каркаса. В связи со строительством многоэтажных жилых домов из изделий унифицированного каркаса, особенно для ответственных районов города (просп. Калинина, микрорайон «Лебедь», Ленинский проспект), возникла необходимость их технико-экономического сопоставления с крупнопанельными и другими, распространенными для жилищного строительства.

Показатели затрат труда на строительной площадке по всем бескаркасным схемам жилых домов достаточно близки.

Конструктивная схема с полным каркасом по показателям сметной стоимости и по приведенным затратам дает удорожание на 10 % по сравнению со схемой с узким шагом поперечных несущих стен. Затраты труда на возведение каркасных домов повышаются' более чем на 40 %, расход стали приближается к крупнопанельным схемам с широким шагом.

Указанные обстоятельства привели к значительному ограничению строительства каркасно-панельных жилых домов до 100 тыс. м2 полезной площади в год. При этом они возводятся на ответственных в градостроительном отношении участках, позволяя индивидуализировать застройку.

В последнее время роль каркасных домов в жилищном строительстве несколько повышается. Это связано с двумя обстоятельствами: отсутствием свободных территорий для массовой застройки и необходимостью возведения зданий в условиях исторической застройки.

В этих условиях к зданиям предъявляются повышенные требования по индивидуализации облика, соответствию архитектуре сложившейся застройки, которые могут быть реализованы в каркасно-панельных жилых домах. Кроме того, рост этажности жилых домов, связанный с необходимостью уплотнения застройки, ограничивает применение крупнопанельных систем, поскольку платформенный стык соединения несущих элементов способен выдерживать напряжение до 1400 кН/м2, что соответствует этажности жилых домов 22—25 этажей.

Второе обстоятельство — необходимость создания встроенных я встроенно-пристроенных в первые этажи жилых домов предприятий обслуживания населения. Создание «столов» под крупнопанельными жилыми домами для организации этих служб значительно снижает их технико-экономические показатели. В частности, удельные расходы стали по крупнопанельным жилым домам на «столах» приближаются к расходу стали в каркасно-панельных жилых домах, в которых не требуется специальные мероприятия для организации первых нежилых этажей. Так, приведенный расход стали по каркасному дому составляет 78 кг/м2, по крупнопанельным 16-этажным жилым домам со «столом» — 83 кг/м2 (табл. 8.7.), а по нормам расхода материалов (СН 445-77) 65+ -+25=90 кг/м2, где 25 кг/м2 —расход стали на организацию «стола». Расход цемента на 1 м2 каркасно-панельных домов составляет 0,29 т, крупнопанельных — 0,39 т.

В оценке технико-экономических показателей системы важное значение имеют производственные показатели, одним из которых является тиражность выпускаемых изделий.

За годы седьмой-восьмой пятилеток в Москве увеличение числа марок выпускаемых железобетонных изделий постоянно обгоняло рост объема выпуска железобетона, что, не улучшая существенно архитектуры застройки и облика домов, снижало такой важнейший показатель специализации производства, как серийность основной единицы выпуска — марки.

За период 1961 —1969 гг. серийность марки по промышленности сборного железобетона Главмоспромстройматериалов сократилось с 2,3 тыс. до 1,2 тыс. м3, т.е. почти вдвое. Действие этого фактора повлекло за собой повышение себестоимости 1 м3 сборного железобетона на 4,4 руб., затрат на 1 руб. товарной продукции — на 5,3 коп, снижение рентабельности — на 4,6 % и производительности труда на 47,9 усл.м3, или на 12 %.

Сокращение серийности выпускаемых заводами марок изделий сводило к минимуму эффект от специализации производства. Перевод промышленности на производство унифицированных изделий дал возможность существенно изменить это положение.

Как показал расчет, выполненный по формуле, проектирование новых улучшенных типов крупнопанельных и каркасных домов по старой системе привело бы к увеличению годовой себестоимости выпуска изделий в целом по Москве на 14,3 млн.руб. Одновременно потребовалось бы для реконструкции московских заводов с целью организации на них выпуска изделий домов новых серий 125,6 млн.руб. капитальных вложений, что в свою очередь привело бы к дополнительному росту себестоимости, связанному с увеличением на 26 млн.руб. эксплуатационных расходов по содержанию оборудования.

Внедрение каталога и его раздела «Унифицированный каркас» позволило снизить заводскую себестоимость благодаря резкому увеличению тиражности однотипных изделий, стабильности их выпуска и прекращения производства индивидуальных конструкций, не основанных на общей системе каталога. В свою очередь, это открывает путь для дальнейшей специализации и унификации поточных линий, а следовательно, автоматизации и совершенствования технологии производства строительных изделий, для эффективного использования заводского оборудования в течение всего амортизационного срока, т.е. для наиболее полного использования капиталовложений.

ГлавАПУ Москвы совместно с Главмоспромстройматериалами и Главмосстроем проведена работа по выявлению экономического критерия для комплексной оценки эффективности, достигаемой от унификации в результате внедрения каталога. Расчеты показали, что в результате отвоения каталога может быть достигнуто снижение стоимости изготовляемых изделий на 5—8%, в том числе за счет:

увеличения тиражности выпускаемых изделий путем исключения дублирующих комплектов изделий;

стабильности применяемых типов железобетонных конструкций и деталей. Частые изменения номенклатуры выпуска изделий при современных объемах и технологической оснащенности производства вызвали бы переоснастку технологических линий, в том числе формующего оборудования, изменение габаритов камер тешювла-жностной обработки и т.д., что требовало бы больших затрат и непроизводительных расходов. Их сокращение позволило снизить себестоимость в среднем на 1—2 %;

специализации и кооперации производства, повышения степени использования основных фондов, улучшения качества продукции, повышения производительности труда, что в конечном счете приведет  к  снижению себестоимости  продукции  на  3—4%;

совершенствования технологии производства, предопределенного перечисленными выше факторами и позволяющего достичь экономии сырья и материалов за счет выпуска изделий с минимальными допусками по размеру и массе и тем самым снизить общий уровень себестоимости на 1,5—2 %.

При размещении производства изделий унифицированного каркаса рост серийности марки в среднем по промышленности Глав-моспромстройматериалов составил 5950 м3, т.е. возрос в последние годы в 11,5 раза, что снизило себестоимость 1 м3 сборного железобетона в промышленности на 2 руб. 40 коп. На весь объем производства сборного железобетона снижение себестоимости составило 12,47 млн. руб.

Среднегодовая выработка на московских предприятиях в расчете на одного рабочего составила 345 м3—в 1,8 раза выше, чем в среднем по отрасли. Себестоимость изделий при этом снижена на 20 о/о.

Внедрение новых конвейерных линий и, в частности, на комбинате ЖБИ-2 позволило уменьшить численность рабочих на 30 %, металлоемкость форм на 40%, расход цемента на 20%, содержание и эксплуатацию оборудования на 40 % по сравнению с линиями, выпускающими аналогичную продукцию.

Дополнительный эффект от внедрения унифицированного каркаса достигается также благодаря специализации и унификации процессов возведения зданий, внедрению монолитного железобетона в систему конструкций и, в частности, для ядер жесткости; экономии металла на формах для производства изделий, экономии городских территорий за счет повышения этажности зданий и размещения предприятий обслуживания в первых этажах жилых домов; сокращению времени на проектирование, уменьшению его трудоемкости, внедрению ЭВМ во все звенья строительного производства.

 Основные элементы и конструктивные схемы зданий

 Механизация и автоматизация труда...

 Стандартизация, унификация и типизация строительства ...

 производство перегородочных плит. производства и применения ...

 Строительство и устройство свинарников и свиноферм

 Сплошные плитные фундаменты. Плитные фундаменты выполняют в виде ...