Людмил Оксанович - Невидимый конфликт

• Название: Невидимый конфликт
• Автор: Людмил Оксанович
• Издательство: Стройиздат
• Жанр: Научпоп
• Год: 1986

В книге автора из НРБ рассматривается важная инженерно-техническая проблема — защита зданий и сооружений от  различных воздействий. В научно-популярной форме рассказывается об угрозе, которую представляют землетрясения и ураганы, о свойствах материалов и их способностях выдерживать  значительные нагрузки, о деформации железобетонных элементов, о  коэффициенте надежности. Большая часть книги посвящена  строительным формам и принципам их рационального выбора.

Книга предназначена для широкого круга читателей.

---

Для магазинов, общественных и административных зданий, лечебных учреждений и учебных заведений в НРБ внедряются все более эффективные сборные системы — каркасно-панельные, каркасно-безбалочные и смешанные, что являются результатом ответственной творческой работы по типизации и унификации архитектурно-эксплуатационных и конструктивных параметров. Вопрос этот имеет исключительно важное значение, поскольку типовой проект обеспечивает одно серийность домостроительных комбинатов, а именно это и является основой наибольшей эффективности индустриальных методов. Однако, с другой стороны, типовой проект приводит к безрадостному однообразию архитектуры жилой застройки, которое всем нам хорошо знакомо. Необходимая гибкость, т. е. возможность с помощью определенного набора унифицированных элементов вносить разнообразие не только в планировочную схему, но и в эстетический облик зданий, вполне достижима и в сборном строительстве ближайшего будущего.

Бесспорно, самой распространенной формой сборного строительства, часто отождествляемой с ним самим, является критикуемое, осмеиваемое … и тем не менее спасительное крупнопанельное строительство. Элементы (стены, перекрытия) с размерами на комнату исключительно технологичны и к тому же оказываются решающими для сальдо, которое специалисты подсчитали еще в 50-е годы. Сейчас нет другого средства, чтобы решить проблему жилищного кризиса, который наблюдается почти во всех странах мира. То обстоятельство, что крупнопанельное строительство еще далеко не совершенно, — другой вопрос. Однако не следует забывать, что и появилось оно сравнительно недавно. Против монотонности его архитектурного облика и жестких планировочных решений мыслью и карандашом борется уже второе поколение специалистов… И все же в значительной степени это проблемы сборного строительства в целом. Но именно в жилищном строительстве (по вполне понятным причинам) его недостатки драматизируются и становятся предметом всеобщего обсуждения, чем неоднократно пользуются некомпетентные противники сборного метода.

Сейчас от технологов требуется все, на что они способны. Не составляют исключения и заводы по изготовлению сборных элементов. Надо ли, чтобы бетон достигал окончательной прочности, на которую рассчитана конструкция? Разумеется, нет. Достаточно, чтобы он достиг прочности, достаточной для транспортировки (довольно малой), и элемент уже на пути к объекту. Но нельзя ли сократить и те несколько дней, в течение которых бетон набирает транспортировочную прочность? Ответ здесь может быть только один: да. Используются различные методы для ускорения процесса схватывания и твердения бетона — электронагрев, инфракрасное излучение — и дни сводятся к часам. А почему бетон должен быть тяжелым? Если он станет легче … немного легче, эго даст столько новых преимуществ: элементы будут больше, транспортировка и монтаж проще, а строительство быстрее. Именно поэтому внедряются легкие бетоны на базе легких заполнителей природного и искусственного происхождения.

Объект, который строится сборным методом, выглядит совсем не так, как может представить нам наше не лишенное инертности воображение. Нет бетономешалки, каркаса, не слышно стука топоров и визжания пил. Трудно увидеть и людей — их совсем мало. Зато обращает на себя внимание работа подъемного крана — автокрана или башенного крана, он — основная фигура на объекте. Есть несколько монтажников, несколько сварщиков — и это все. Человек может возводить огромные корпуса при минимальных трудозатратах и притом за считанные дни. Резкое снижение затрат «живого труда» — одно из самых ценных качеств сборного строительства.

Это — один из важнейших показателей современного производства. В этом отношении наше строительство сделало качественный скачок вперед, который позволил при относительно трудных и специфических условиях добиваться результатов, соответствующих темпам производительности труда других отраслей производства.

Что же сказать в заключение? Может быть, то, что сборность — принцип, естественный только в случае применения стальных и деревянных конструкций. Применение его для железобетона является не таким легким и не таким естественным. Для железобетона естественна монолитность, с нарушением которой мы многое выигрываем, но многое и теряем. Однако окончательный баланс — в пользу сборности.

… И ЕГО КОНТРАПУНКТ

Логично было бы ожидать, что все плюсы сборного строительства являются «черными» минусами классического монолитного метода. Однако в последние годы мы стали свидетелями определенного перерождения, переоценки. Монолитное строительство — порицаемое, заброшенное, запрещаемое — встало на путь изменения облика строительной площадки, отнимая тем самым часть лавров у сборного строительства. Это стало возможным благодаря созданию ряда новых технологических методов возведения монолитных конструкций.

Трудно сказать, что сразу преодолены все «черные» недостатки монолитного строительства. Да, кроме того, не все они такие уж «черные», и даже не все являются недостатками. Например, отсутствие заводского звена в производственном цикле не освобождает от необходимости выделять определенные капиталовложения на домостроительные заводы, т. е. при сравнительно небольших затратах всегда можно развернуть широкое строительство, не переводя его полностью на индустриальную основу.

Причиной всех этих недоразумений является опалубка. В ней он твердеет, набирает прочность, зреет. При обычных и уже отвергнутых методах выполнения монолитных конструкций опалубка сколачивалась из досок и балок. А это — тысячи кубометров крайне дефицитных лесоматериалов, которые в значительной степени уже не годны для повторного употребления, поскольку были разрезаны специально для конкретного случая. При этом дерево необходимо как для самой опалубочной формы, так и для лесов, которые ее поддерживают. Если прибавить еще большие затраты труда и времени на выполнение этих плотницких работ, «портрет» классической формы опалубки будет совсем полным. Опалубка — самое слабое звено монолитных конструкций. И именно укрепление этого слабого звена лежит в основе всех технологий монолитного строительства.

Начнем со скользящей (или передвижной) опалубки. Идея состоит в следующем: после укладки фундаментов по всему периметру здания, а также на местах несущих внутренних стен выполняется опалубочное кольцо высотой порядка 1 м. Специальными гидравлическими, механическими или пневматическими устройствами кольцо постепенно передвигается (скользит) со скоростью около 15 см/ч. Такова и скорость, с которой растет здание. Непрерывно укладываются арматура и бетон. В тот момент, когда нижний край скользящей опалубки освобождает затвердевший бетон, прочность последнего составляет уже около 5 кг/см2, чего вполне достаточно, чтобы он выдержал тяжесть находящейся в опалубке конструкции вместе со всеми подмостями на ней, оборудованием и людьми. Таким образом, при сравнительно высоких темпах строительства могут возводиться здания большой этажности.

Другая технология — метод подъема перекрытий — позволяет возводить монолитные здания с очень гибкой планировкой (при скользящей опалубке несущие внутренние стены сковывают свободу планировки будущих помещений). Гибкость прекрасно сочетается с почти полным исключением опалубки.

Все дело в том, что плиты — от первой до последней — отливаются на бетонном настиле, устроенном поверх насыпи, закрывающей основание. Перенесение основных строительных операций на уровень земли значительно облегчает процесс строительства. Но посмотрим, как плиты занимают свои места по высоте здания.

В определенных местах на плитах располагаются подъемные гидравлические механизмы. Они опираются на прочные стальные стойки, которые проходят через отверстия в плитах и стоят на фундаментах. Сам пакет перекрытий висит на тонких металлических прутьях; они тянут его наверх под напором масла в цилиндрах. Одна важная особенность: подъемные устройства должны работать синхронно, т. е. за одно и то же время поднимать пакет на одну и ту же высоту. В противном случае плиты могут треснуть и этот метод строительства скомпрометирует себя.

Когда самая нижняя плита пакета перекрытий достигает уровня будущего второго этажа, пакет останавливается и под него подводят готовые железобетонные стойки, на которые он опускается. Число колонн равно числу подъемных механизмов, так что под каждым из них находится железобетонная стойка. Затем стальные стойки подъемного устройства ставят на специальные элементы в верхней части колонн, чтобы продолжить подъем.

Строящееся таким образом здание растет со средней скоростью 5 см/ч. Высокие темпы строительства, к сожалению, омрачаются некоторыми достаточно сложными предварительными мероприятиями. Так, например, чтобы обеспечить устойчивость пакета во время подъема (а также в условиях эксплуатации — при ветре и землетрясении), необходимо прежде всего построить лестничные клетки, которые включают в свой объем сами лестницы, лифтовые шахты, мусоропроводы и т. д. Лестничные клетки сооружают при этом чаще всего методом скользящей опалубки. В результате образуется башнеобразная опора, на которую пакет может опереться, если во время подъема что-нибудь его раскачает. Но все это удлиняет время строительства.