Конференция в Петербурге по инициативе ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ»: развитие монолитного домостроения

Тянется к облакам и уходит под землю
Конференция: развитие монолитного домостроения

В конце сентября в Санкт-Петербурге по инициативе ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ» состоялась конференция, посвященная вопросам монолитного домостроения.

В последние годы данная технология в России активно развивается. Расширяется сфера ее применения: от массового домостроения до создания подземных объектов и этажей, от коттеджного до высотного строительства и возведения уникальных общественных зданий.

От 65 до 80% жилых зданий в Петербурге возводится с использованием монолитной технологии.

Монолитная технология используется также при возведении коммерческой недвижимости, общественных зданий. По мнению гендиректора «Союзпетростроя» Льва Каплана, из монолитного бетона целесообразно строить как комплексы, выполняющие роль градостроительных акцентов и доминант, так и здания в составе комплексной застройки микрорайонов.
Самые высокие здания на всех континентах построены с монолитным железобетонным каркасом, в том числе мировые рекордсмены – два небоскреба нефтяного концерна «Петронас Тауэрс» в Куала-Лумпуре, Малайзия (452 м). В то же время монолитный бетон находит широкое применение и в малоэтажном строительстве.

Ценовая лихорадка, охватившая в этом году жилищное строительство России, в полной мере отразилась и на монолитном домостроении. По данным «Союзпетростроя», в Петербурге полная себестоимость строительства монолитных жилых домов в 9–16 этажей с навесными трехслойными панелями составила 27 214 рублей на 1 кв. м; с ограждающими конструкциями из кирпича и газобетона – 28 783 рубля на 1 кв. м. Продажная цена 1 кв. м в домах, находившихся в сентябре 2006 года в средней стадии строительства, поднялась соответственно до 49 086 и 49 702 рублей.

Конструктивные системы

Большое внимание участники конференции уделили новым системам опалубки и применению монолитного железобетона в высотном строительстве. По словам заместителя директора ОАО «ЦНИИЭП жилища» (Москва) профессора Анатолия Магая, при возведении монолитных высотных зданий применяются следующие конструктивные системы: каркасно-ствольная, коробчато-ствольная, с поперечными несущими стенами, каркасная с диафрагмами жесткости, коробчатая.

Примером каркасно-ствольной системы может служить здание Lake Point Tower в Чикаго, где наружные навесные стены навешивались на монолитный каркас. Примером коробчато-ствольной системы является административное здание «Острелиа сквеа» в Сиднее (Австралия). Круглое в плане здание основано на сборно-монолитной пространственной решетке с шагом колонн 6,4 м.

Как заметил главный конструктор ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ» Владимир Арсенов, поскольку в жилом домостроении необходимо создавать малые объемы помещений, то самой распространенной схемой здесь является перекрестно-стеновая (вертикальных несущих элементов и плоских плит перекрытий). По этой схеме в последнее время проектируется и строится большинство жилых зданий.
К преимуществам ее относится то, что внутренние несущие стены одновременно имеют планировочное назначение – выделяют квартиры и комнаты. Кроме того, жесткость здания при таком расположении стен допускает восприятие всех горизонтальных нагрузок: ветровых, сейсмических и т. п.
В последнее время практикуется применение каркасной схемы здания с применением плоских перекрытий (безребристых), что дает возможность использовать свободную планировку квартир или общественных зданий. Эту схему активно разрабатывает белорусский институт БелНИИС.

Национальная библиотека Белоруссии

Одним из эффектных воплощений каркасной системы стало сложнейшее по своим архитектурным и конструктивным решениям новое здание Национальной библиотеки Белоруссии. Основу книгохранилища составил 27-этажный монолитный каркас. Здесь присутствуют криволинейные в плане стены, расширяющийся кверху каркас здания, переменная высота этажей в нижней части, сталебетонные конструкции, ядро жесткости сложной формы.
Для возведения конструкций расширяющихся в плане этажей с 4-го по 10-й, размерами от 24х24 м до 60х60 м, потребовалась разработка специальной опалубочной технологии. Круглая контурная стена атриума, а также круглые стены лестнично-лифтового блока также потребовали применения специальных опалубочных технологий из-за отсутствия точек опоры для подкосов опалубки, выступающих за грань стены круглых колонн, значительных проемов и необходимости поярусного возведения стены по высоте.

Тайны нового здания Мариинского театра

В ближайшее время строительство подземных сооружений в Петербурге станет острой необходимостью. Существует потребность в подземных гаражах, в возведении подземных этажей зданий.
Основным материалом для строительства подземных сооружений является монолитный железобетон. При этом к нему предъявляется ряд специальных требований, обеспечивающих прочность, плотность, трещиностойкость. Одним из первых объектов такого плана в Петербурге является пятиуровневое подземное пространство многофункционального комплекса на Комендантской площади. Оптимальным для строительства был выбран метод «стена в грунте».
Технология подземного строительства осваивается и на проекте нового здания Мариинского театра (второй сцены). По данным НПО «Геореконструкция -Фундаментпроект», под всем зданием предусматривается устройство трехэтажного подземного объема с отметкой пола нижнего этажа -10,2 м. Отметка покрытия верхнего этажа +42,6 м.
Театральная специфика, необходимость больших открытых пространств и переходов для перемещения декораций потребовала решения сложных конструктивных задач. Например, стены зрительного зала наклонены внутрь, чтобы максимально приблизить консоли ярусов к сцене (переменный угол наклона стены, наклонные консоли ярусов и др.). Практически все несущие конструкции (внутренние стены, колонны, балки, плиты перекрытий) предусматриваются из монолитного железобетона, исключение составляют лишь несущие конструкции большепролетных перекрытий над помещениями последних этажей здания, которые предусматриваются в виде стальных балочных клеток и ферм.

Нижний этаж (ниже отметки -8 м) геотехники предложили сделать как жесткую коробчатую конструкцию с поперечными и продольными балками-стенами. Это позволило создать единую жесткую коробчатую платформу под всем зданием, позволяющую более равномерно распределять нагрузки на свайное основание и рационально устроить подземный объем здания.
Весь наземный объем здания разделен на 10 независимых деформационно-акустических блоков. Общая устойчивость каждого блока каркаса здания и восприятие горизонтальных нагрузок от конструкций Золотого кокона обеспечивается монолитными железобетонными ядрами жесткости – системой внутренних стен здания и стен лестничных клеток. В ходе работы над проектом было выполнено более сотни одних только пространственных расчетов.

Работа над ошибками

Специфика монолитного строительства требует не только грамотного расчета конструкций, но и совместного решения вопросов конструирования и организации процесса бетонирования.
По данным главного специалиста филиала Главгосэкспертизы Санкт-Петербурга Павла Некрасова, к часто встречаемым огрехам можно отнести недостаточное качество расчетного обоснования. Как правило, ошибки появляются в узлах сопряжения конструктивных элементов. Например, нижний этаж каркасный, а вышерасположенные этажи решены по перекресно-стеновой конструктивной схеме. В ряде проектов в этом случае узел опирания стены на колонну оказывается неработоспособен, так как не обеспечивается включение арматуры колонны в работу, а стена не отвечает требованиям расчета на местное сжатие.

Не менее 10% рассмотренных лестниц запроектировано с одной и той же ошибкой – продольная арматура в месте стыка монолитного марша с монолитной площадкой огибает входящий угол, что делает эту арматуру неработоспособной.

Участники конференции отметили, что действующая нормативная документация по монолитному домостроению безнадежно устарела, она была введена в 1967–1985 гг. (за исключением нескольких нормативов 2000–2003 гг.).
Специалисты считают, что требования рынка к современному жилью давно опередили нормативную документацию. И сегодня строить по
СНиПам – значит строить на самом нижнем допустимом уровне качества. Если же строительная компания хочет не только построить и сдать жилье, но и успешно продать его, ей необходимо руководствоваться не только государственными нормативами, но и гораздо более жесткими стандартами, продиктованными конкуренцией и потребительской средой.