Опишите строительство как систему

Строительные системы зданий

Однако часто функциональные особенности проектируемого здания или экономические соображения приводят к необходимости сочетать по высоте (или протяженности) здания различные системы, а в последних в свою очередь сочетать различные конструкционные материалы и технологии возведения. В таких случаях формируют комбинированную строительную систему здания. Примеры комбинированных конструктивной, строительной и систем для многоэтажных домов с нежилыми первыми этажами даны на рис. 5.26.

Строительная система зданий с несущими стенами из кирпича и мелких блоков являлась исторически одной из основных и за последнее время ее доля даже возросла в возведении жилых зданий различной этажности.

Полносборные здания из бетона возводят в крупноблочной, панельной, каркаснопанельной и объемно-блочной системах.

Панельная система

В условиях рыночной экономики и поиска негосударственных инвестиций домостроительная промышленность с 2000-х гг. вступила в период организационной перестройки. Сегодня она возрождается и базируется на учете требований рынка к разнообразию домов и квартир, внедрению элементов гибкой планировки и энергоэкономичных объемно-планировочных и конструктивных решений. Организационно это диктует расширение производства преднапряженных длинномерных настилов перекрытий (для обеспечения гибкой планировки квартир), панелей наружных стен с высоким сопротивлением теплопередаче, доборных изделий для зданий с комбинированными конструктивными системами (например, каркасно-стеновыми) или комбинированными строительными системами (сборно-монолитными, кирпично-панельными и др.)

Неизменными остаются преимущества панельного домостроения перед традиционным в меньшей массе конструкций (на 30-40%), суммарных затрат труда и сроков строительства более, чем на 30% и стоимости на 3-5%.

Каркасно-панельная строительная система

Каркасная система является основной в проектировании одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий и реализуется чаще всего из сборных железобетонных, реже металлических конструкций.

Каркасно-панельная система является также основной в проектировании общественных зданий высотой от I до 30 этажей. Внедрена в СССР в экспериментальное строительство наряду с панельной во второй половине 1940-х гг., а в 1960-е стала основной в процессе индустриализации строительства массовых общественных зданий. В жилищном строительстве применяется редко (только при наличии соответствующей производственной базы), так как уступает панельной по показателям затрат труда, сроков строительства и расхода стали.

Однако в проектировании массовых общественных зданий она лидирует, так как ее экономические недостатки искупаются компоновочными преимуществами. Каркасная система обеспечивает гибкость планировочных решений при проектировании и относительно недорогие мероприятия по модернизации и даже перепрофилированию зданий в процессе их эксплуатации. Такой относительно незначительный компоновочный недостаток каркасно-панельной системы, как наличие выступающих в интерьер ригелей преодолим при использовании безригельных каркасов или подвесных потолков.

Естественно каркасно-панельное строительство (аналогично панельному) испытало те же затруднения, связанные с перестройкой экономики.

Наряду с этим каркасная система с середины 1990-х гг. получает развитие в монолитном и сборно-монолитном вариантах многоэтажного коммерческого жилища, в котором колонны (или пилоны) служат обеспечению свободы планировочных решений квартир и встроенных в нижней ярусы здания паркингов.

Объемно-блочная строительная система

Система и конструкции бетонных объемных блоков (несущих и ненесущих) были разработаны и внедрены в экспериментальное строительство в СССР в конце 1950-х гг. В 1970-е гг. были отработаны технологические схемы производства объемных блоков различных конструктивных модификаций, методы их монтажа и завершен отбор более целесообразных монтажных механизмов, заводы объемно-блочного домостроения вышли на проектную мощность и новые конструкции получили внедрение в массовое жилищное строительство как в обычных, так и в сложных инженерно-геологических условиях.

Наибольший экономический эффект объемно-блочное домостроение обеспечивает при большой концентрации строительства, необходимости его осуществления в сжатые сроки и дефиците рабочей силы. В связи с тем, что такой мощной концентрации строительства в настоящее время не возникает, эта строительная система стала временно невостребованной.

Монолитная и сборно-монолнтная строительные системы

В 1970-х гг. проведены работы по созданию индустриальных опалубок, освоению технологии, возведению домов — представителей и всесторонней проверке эксплуатационных качеств таких зданий в отечественных природно-климатических условиях. С 1980-х гг. монолитное домостроение составляет существенную и интенсивно развивающуюся отрасль жилищного строительства. С 1990-х гг. монолитное домостроение в России получает дополнительный стимул к развитию в связи с активизацией деятельности совместных и зарубежных фирм, импортирующих разнообразное технологическое оборудование, что обеспечивает широкий диапазон технических решений и отбор наиболее совершенных.

На архитектурно-планировочные и конструктивные решения зданий существенно влияет избранный метод бетонирования несущих конструкций зданий. При возведении бескаркасных зданий преимущественно применяют скользящую, объемно-переставную, щитовую (крупно-и мелкощитовую) и блочную опалубки, при возведении каркасных — методы щитовой опалубки, подъема этажей (МПЭ) и подъема перекрытий (МПП). Своеобразной разновидностью сборно-монолитного домостроения в последнее десятилетие стала конструктивно-технологическая система зданий, возводимых в оставленной опалубке из полимерных материалов.

Строительные системы зданий с несущими и ограждающими металлическими конструкциями получили распространение в малоэтажном строительстве легкометаллических производственных, а затем и общественных зданий комплектной поставки и в мобильных одноэтажных зданиях из блок- контейнеров различного типа.

Система легкометаллических зданий получила распространение в строительстве одно-, двухэтажных зданий микрорайонного и районного значения. Наиболее широко она внедряется в строительство предприятий торговли, общественного транспорта, связи, питания и досуга. Легкометаллические конструкции зданий комплектной поставки освоены отечественной промышленностью в 1970-е гг., в 1980-е оно приняло массовый характер; были построены тысячи объектов, в 1990-е возник определенный «строительный бум» в возведении наиболее легких типов таких зданий (преимущественно торговых и складских) с широким участием отечественных, совместных и зарубежных фирм.

В полный комплект конструкций зданий комплектной поставки входят стальные колонны, легкие пространственные конструкции, покрытия (чаще всего типа структура), трехслойные панели наружных стен и покрытий с металлическими обшивками и эффективным утеплителем, специальные профили-нащельники стыков, витражи, оконные блоки, комплектующие изделия. Основные экономические преимущества системы заключаются в минимальных сроках строительства (быстровозводимые здания), снижении массы конструкций и трудоемкости строительства. Соответственно применение таких конструкций особенно целесообразно в холодном и умеренном климате.

Строительные системы с несущими и ограждающими конструкциями из дерева и пластмасс как в традиционном так и в полносборном вариантах имеют основной областью внедрения малоэтажное массовое жилищное строительство. По противопожарным требованиям в зданиях выше двух этажей имеет место только выборочное использование деревянных конструкций, например для внутриквартирных перекрытий и лестниц в домах с квартирами в двух уровнях и т.п.

Возможность применения таких конструкций (рам, арок, каркасов, оболочек и др.) связана с внедрением прогрессивных технологий склейки древесины водостойкими синтетическими клеями, надежных методов их защиты от возгорания и гниения.

Источник

Строительные системы зданий и их особенности

Классификация строительных систем

Строительные системы зданий бывают:

монолитное и сборно-монолитное домостроение :

— с несъемной опалубкой.

— полнокомплектные из легких металлических конструкций;

— брусчатые из клееной древесины и комбинированные – доб. в табл;

— каркасные из клееной древесины и комбинированные – доб. в табл.;

— пневматические и тентовые.

Таблица классификации строительных систем зданий

Традиционная система

1. Ручная кладка (здания из мелкоштучных элементов)

— мелких блоков из керамики, легкого бетона или естественного камня.

Традиционная система основана на возведении стен в технике ручной кладки, как это издревле выполнялось во всех традиционных сооружениях. Необходимо отметить, что в индустриальном сооружении собственно традиционными остаются лишь ограждающие конструкции, перекрытия и другие внутренние несущие конструкции – полностью идентичны полносборным сооружениям.

Традиционная система (с деревянными перекрытиями), долгое время считавшаяся основным типом капитального гражданского здания средней и повышенной этажности – осталась в прошлом. На сегодняшний день лишь для удобства классификации огромного многообразия индустриальных сооружений, в них выделяются традиционные здания, которые только внешним видом напоминают прежние кирпичные сооружения, возводимые до конца 50-х годов.

Индустриальная традиционная система обладала и обладает существенными архитектурными преимуществами. Благодаря малым размерам основного конструктивного элемента стены (кирпича, камня) эта система позволяет проектировать здания любой формы с различными высотами этажей и разнообразными по размерам и форме проемами.

Применение традиционной системы считается наиболее целесообразным для зданий, доминирующих в застройке. Конструкции зданий со стенами ручной кладки надежны в эксплуатации – кирпич высокотехнологичного обжига не требует устройства многодельной, недолговечной в эксплуатации штукатурки, а это значительно повышает огнестойкость индустриальных кирпичных стен.

Наряду с архитектурными и эксплуатационными преимуществами ручная кладка стен является причиной основных технических и экономических недостатков каменных зданий: трудоемкость возведения и нестабильность прочностных характеристик кладки в зависимости от разных партий кирпича, в случае незначительных отклонений в технологическом процессе на кирпичных заводах. Качество и прочность кладки зависят от сезона возведения и квалификации каменщика.

В целях повышения экономичности и индустриальности конструкций зданий с каменными стенами было опробовано применение камня или кирпича высоких марок а также частичная замена ручной кладки монтажом кирпичных (каменных) панелей заводского изготовления. В ходе работы были разработаны и исследованы виброкирпичные конструкций, не имевшие мировых аналогов. Объединения отдельных камней, мелких блоков естественного камня, керамических блоков или кирпича в панель производились путем их предварительной укладки на цементном растворе в стальные формы с вибрированием (виброкирпичные и виброкаменные панели) либо без вибрирования, но со специальными синтетическими добавками в раствор, повышающим сопротивление кладки растяжению (кирпичные и каменные панели).

Строительная система зданий со стенами из кирпичных панелей впервые разработана и применена в СССР в 1968 г. и, вследствие ряда причин, (например, значительная хрупкость изделия) не нашла дальнейшего применения в строительстве.

Бревенчатая рубленная

Полносборное домостроение

Индустриальное изготовление железобетонных конструкций это путь, по которому пошла страна еще в доперестроечные времена. Это рациональный путь, позволивший в свое время очень многое сделать для решения жилищной проблемы россиян. Не зря когда-­то по всей стране было построено множество комбинатов ДСК и КПД крупнопанельного домостроения. Ведь совершенно очевидно, что только на предприятии с хорошим уровнем автоматизации возможно изготовление качественных элементов, необходимых для того, чтобы можно было просто и быстро «собирать» дома. Только этот способ дает возможность ставить изготовление домов на поток, на конвейер.
Полносборные здания с несущими конструкциями из бетонных и железобетонных элементов возводят на основе крупноблочной, панельной, каркасно-панельной и объемно-блочной строительных систем.

Крупноблочная строительная система

Наружные стены в пределах высоты каждого этажа членят по горизонтали на два, три или четыре ряда блоков.

Преимущества крупноблочной строительной системы заключаются в:

— простоте техники возведения, обусловленной самоустойчивостью блоков при монтаже,

— возможностью широкого вменения системы в условиях различной сырьевой базы.

Гибкая система номенклатуры блоков позволяла возводить различные типы жилых домов при ограниченном числе типоразмеров изделий. Эта система требовала меньших по сравнению с панельным и объемно-блочным домостроением капиталовложений в производственную базу из-за простоты и меньшей металлоемкости формовочного оборудования, а ограниченная масса сборных изделий позволяла использовать распространенное монтажное оборудование малой грузоподъемности.

Создание крупноблочной строительной системы стало первым этапом массовой индустриализации конструкций зданий с бетонными стенами. Крупноблочная система по сравнению с традиционной каменной дала снижение затрат труда на 10% и сроков строительства на 15-20%. По мере внедрения более индустриальной панельной системы постепенно уменьшается объем применения крупноблочной. В середине 70-х годов прошлого столетия крупноблочная система в массовом жилищном строительстве занимала третье место по объему применения после панельной и традиционной каменной систем с постепенно устойчивым снижением объемов.

Источник

Понятие о системах. Строительное производство как сложная система

Системы различаются по следующим признакам:

по наличию или отсутствию возможности изменения их состояния (статические и динамические),

по степени сложности (простые и сложные),

по величине (большие и малые),

по характеру связи между элементами, входящими в их состав (детерминированные, условнодетерминированные, вероятностные),

по степени замкнутости.

Статические системы характеризуются неизменностью своего состояния. Они существуют в том виде, в котором были созданы, не могут изменять свою структуру, а на внешние и внутренние воздействия реагируют только пассивным сопротивлением. Связи между элементами, входящими в состав этих систем, настолько жесткие, что структура остается неизменной, каким бы воздействиям она ни подвергалась. Изменения структуры могут в этом случае произойти только при разрыве связей, т. е. при разрушении этой структуры.

Статические системы представляют собой, как правило, некоторый предмет и не являются поэтому объектом управления. В строительстве статические системы могут выступать как элементы технологического процесса, как предметы или средства труда или формировать условия производства.

Динамические. В отличие от статических системы, способные к изменению своего состояния (модификациям), называются динамическими. По существу, основным их отличием является вид связей между элементами, входящими в состав этих систем. В отличие от статических систем, в которых связи между элементами жесткие и неизменяемые, в динамических системах связи эластичны. Они настолько прочны, что обеспечивают целостность системы, но вместе с тем настолько подвижны, что допускают в известных пределах перемещение масс отдельных элементов внутри системы и изменение характера связей между ними, не приводя к разрушению системы. Статические системы могут входить в состав динамических в качестве элементов, иногда имеющих весьма существенное значение.

Также системы подразделяются также на простые и сложные, большие и малые.

Малые и большие. Наиболее существенным признаком малой системы является ее неделимость. В большой системе может быть выделено некоторое количество элементов, которое может, в свою очередь, рассматриваться как система.

Простые и сложные. Простые системы отличаются от сложных видом и направлением связей между элементами. В простых системах эти связи имеют последовательный или попарный характер.

В сложных системах связи перекрестные, т. е. деятельность каждого элемента находится в зависимости от многих, а иногда и всех остальных элементов системы.

Примером малой и простой системы может служить специализированная бригада, выполняющая какой-либо один вид работы. Эта система малая, потому что в ее составе ограниченное количество элементов, простая, потому что в ее деятельности участвуют однородные предметы труда и рабочие одинаковой специальности.

Комплексные же бригады представляют собой малую, но сложную систему, так как в нее входят рабочие многих специальностей, различные машины и предметы труда, а деятельность всех элементов взаимосвязана. Связи в этой системе имеют перекрестный характер, поэтому конечные результаты деятельности определяются в значительной мере качеством взаимодействия всех входящих в систему элементов.

Системы строительных организаций представляют собой большие и сложные системы, что определяет и методы решения задач управления ими.

Таким образом, производственная система включает совокупность действий строительных и монтажных предприятий различной степени специализации, в состав которой входят также вспомогательные и обслуживающие хозяйства. В производственной системе все предприятия находятся в определенных взаимоотношениях-связях. Связи могут носить характер директивных или договорных отношений, а также производственного кооперирования. Директивные связи обуславливаются подчиненностью предприятий и их подразделений и проявляются в виде административного планирования, нормирования, финансирования и т.п. Договорные связи налаживаются после заключения договоров и контрактов

Источник

Строительные системы зданий

Рис. 5.25. Схема классификации строительных систем Однако часто функциональные особенности проектируемого здания или экономические соображения приводят к необходимости сочетать по высоте (или протяженности) здания различные системы, а в последних в свою очередь сочетать различные конструкционные материалы и технологии возведения. В таких случаях формируют комбинированную строительную систему здания. Примеры комбинированных конструктивной, строительной и систем для многоэтажных домов с нежилыми первыми этажами даны на рис. 5.26.

Рис. 5.26. Пример комбинированной панельной и каркасной системы Строительная система зданий с несущими стенами из кирпича и мелких блоков являлась исторически одной из основных и за последнее время ее доля даже возросла в возведении жилых зданий различной этажности.

Полносборные здания из бетона возводят в крупноблочной, панельной, каркаснопанельной и объемно-блочной системах.

Панельная система

В условиях рыночной экономики и поиска негосударственных инвестиций домостроительная промышленность с 2000-х гг. вступила в период организационной перестройки. Сегодня она возрождается и базируется на учете требований рынка к разнообразию домов и квартир, внедрению элементов гибкой планировки и энергоэкономичных объемно-планировочных и конструктивных решений. Организационно это диктует расширение производства преднапряженных длинномерных настилов перекрытий (для обеспечения гибкой планировки квартир), панелей наружных стен с высоким сопротивлением теплопередаче, доборных изделий для зданий с комбинированными конструктивными системами (например, каркасно-стеновыми) или комбинированными строительными системами (сборно-монолитными, кирпично-панельными и др.)

Неизменными остаются преимущества панельного домостроения перед традиционным в меньшей массе конструкций (на 30-40%), суммарных затрат труда и сроков строительства более, чем на 30% и стоимости на 3-5%.

Каркасно-панельная строительная система

Каркасная система является основной в проектировании одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий и реализуется чаще всего из сборных железобетонных, реже металлических конструкций.

Каркасно-панельная система является также основной в проектировании общественных зданий высотой от I до 30 этажей. Внедрена в СССР в экспериментальное строительство наряду с панельной во второй половине 1940-х гг., а в 1960-е стала основной в процессе индустриализации строительства массовых общественных зданий. В жилищном строительстве применяется редко (только при наличии соответствующей производственной базы), так как уступает панельной по показателям затрат труда, сроков строительства и расхода стали.

Однако в проектировании массовых общественных зданий она лидирует, так как ее экономические недостатки искупаются компоновочными преимуществами. Каркасная система обеспечивает гибкость планировочных решений при проектировании и относительно недорогие мероприятия по модернизации и даже перепрофилированию зданий в процессе их эксплуатации. Такой относительно незначительный компоновочный недостаток каркасно-панельной системы, как наличие выступающих в интерьер ригелей преодолим при использовании безригельных каркасов или подвесных потолков.

Естественно каркасно-панельное строительство (аналогично панельному) испытало те же затруднения, связанные с перестройкой экономики.

Наряду с этим каркасная система с середины 1990-х гг. получает развитие в монолитном и сборно-монолитном вариантах многоэтажного коммерческого жилища, в котором колонны (или пилоны) служат обеспечению свободы планировочных решений квартир и встроенных в нижней ярусы здания паркингов.

Объемно-блочная строительная система

Система и конструкции бетонных объемных блоков (несущих и ненесущих) были разработаны и внедрены в экспериментальное строительство в СССР в конце 1950-х гг. В 1970-е гг. были отработаны технологические схемы производства объемных блоков различных конструктивных модификаций, методы их монтажа и завершен отбор более целесообразных монтажных механизмов, заводы объемно-блочного домостроения вышли на проектную мощность и новые конструкции получили внедрение в массовое жилищное строительство как в обычных, так и в сложных инженерно-геологических условиях.

Наибольший экономический эффект объемно-блочное домостроение обеспечивает при большой концентрации строительства, необходимости его осуществления в сжатые сроки и дефиците рабочей силы. В связи с тем, что такой мощной концентрации строительства в настоящее время не возникает, эта строительная система стала временно невостребованной.

Монолитная и сборно-монолнтная строительные системы

В 1970-х гг. проведены работы по созданию индустриальных опалубок, освоению технологии, возведению домов — представителей и всесторонней проверке эксплуатационных качеств таких зданий в отечественных природно-климатических условиях. С 1980-х гг. монолитное домостроение составляет существенную и интенсивно развивающуюся отрасль жилищного строительства. С 1990-х гг. монолитное домостроение в России получает дополнительный стимул к развитию в связи с активизацией деятельности совместных и зарубежных фирм, импортирующих разнообразное технологическое оборудование, что обеспечивает широкий диапазон технических решений и отбор наиболее совершенных.

На архитектурно-планировочные и конструктивные решения зданий существенно влияет избранный метод бетонирования несущих конструкций зданий. При возведении бескаркасных зданий преимущественно применяют скользящую, объемно-переставную, щитовую (крупно-и мелкощитовую) и блочную опалубки, при возведении каркасных — методы щитовой опалубки, подъема этажей (МПЭ) и подъема перекрытий (МПП). Своеобразной разновидностью сборно-монолитного домостроения в последнее десятилетие стала конструктивно-технологическая система зданий, возводимых в оставленной опалубке из полимерных материалов.

Строительные системы зданий с несущими и ограждающими металлическими конструкциями получили распространение в малоэтажном строительстве легкометаллических производственных, а затем и общественных зданий комплектной поставки и в мобильных одноэтажных зданиях из блок- контейнеров различного типа.

Система легкометаллических зданий получила распространение в строительстве одно-, двухэтажных зданий микрорайонного и районного значения. Наиболее широко она внедряется в строительство предприятий торговли, общественного транспорта, связи, питания и досуга. Легкометаллические конструкции зданий комплектной поставки освоены отечественной промышленностью в 1970-е гг., в 1980-е оно приняло массовый характер; были построены тысячи объектов, в 1990-е возник определенный «строительный бум» в возведении наиболее легких типов таких зданий (преимущественно торговых и складских) с широким участием отечественных, совместных и зарубежных фирм.

В полный комплект конструкций зданий комплектной поставки входят стальные колонны, легкие пространственные конструкции, покрытия (чаще всего типа структура), трехслойные панели наружных стен и покрытий с металлическими обшивками и эффективным утеплителем, специальные профили-нащельники стыков, витражи, оконные блоки, комплектующие изделия. Основные экономические преимущества системы заключаются в минимальных сроках строительства (быстровозводимые здания), снижении массы конструкций и трудоемкости строительства. Соответственно применение таких конструкций особенно целесообразно в холодном и умеренном климате.

Строительные системы с несущими и ограждающими конструкциями из дерева и пластмасс как в традиционном так и в полносборном вариантах имеют основной областью внедрения малоэтажное массовое жилищное строительство. По противопожарным требованиям в зданиях выше двух этажей имеет место только выборочное использование деревянных конструкций, например для внутриквартирных перекрытий и лестниц в домах с квартирами в двух уровнях и т.п.

Возможность применения таких конструкций (рам, арок, каркасов, оболочек и др.) связана с внедрением прогрессивных технологий склейки древесины водостойкими синтетическими клеями, надежных методов их защиты от возгорания и гниения.

Примечания

* Термин «строительная система», применяемый нами, и качестве одной из основных характеристик конструкций зданий, не следует путать с его распространившимся рыночным использованием, когда отдельные фирмы применяют его в совокупности с наименованием фирмы, хотя ее продукция может отличаться от продукции конкурирующих фирм лишь деталями.

Источник