ХАРАКТЕРИСТИКА КАРКАСА "КУБ-2,5".

1.      Общая  часть.

1.1. Сборно-монолитная конструктивная система «КУБ-2.5», является  дальнейшим развитием систем серии КУБ с целью универсализации  в  части  использования для различных условий строительства, усовершенствования конструктивных решений, снижения трудозатрат на изготовление и монтаж  элементов  и  оптимизации  экономических характеристик. Каркас  монтируется из изделий  заводского  изготовления с  последующим замоноличиванием  узлов, в эксплуатационной стадии конструкция является монолитной.

1.2. В системе «КУБ-2.5» использованы наиболее эффективные особенности сборно-монолитной системы «КУБ-2» и сборной системы «КУБ-3», подтвержденные экспериментальными работами и реализацией этих систем в гражданском строительстве.

1.3. Модернизированные основные, конструктивные решения системы «КУБ-2.5» - стыки панелей перекрытий, стыки неразрезных многоярусных колонн, узлы соединения панелей перекрытия с колоннами, образующие рамные узлы,  решения  связей, шпренгельные  конструкции 12-метровых пролетов и др. - надежно обеспечивает рамные и рамно–связевые, конструктивные системы каркасов зданий. Это стало возможным благодаря анализу результатов испытаний натурных фрагментов стыков элементов системы, проведенных лабораторией динамических испытаний ЦНИИЭП  жилища под руководством к.т.н. Ашкинадзе Г.Н. совместно с авторами систем.

1.4. В технологическом отношении изготовление и монтаж системы «КУБ-2.5» практически не отличается от других систем серии КУБ, поэтому переход предприятий, реализующих  КУБ, на новую систему может проходить без остановки производства с постепенной заменой оснастки. Как промежуточное решение допускается стыковка изделий системы «КУБ-2.5» с изделиями других систем КУБ, при этом остается без изменений соединение «плита-колонна» и с небольшой корректировкой оснастки - соединение «плита - плита».

1.5. Разработанные в системе «КУБ - 2.5» принципиально новые конструкции стыков колонн, панелей перекрытий с колоннами и панелей перекрытий между собой не требует установки опалубки, и значительно сокращает (на 60%) объем  бетона замоноличивания на монтаже. Кроме того, конструкция стыков колонн исключает применение ванной сварки. Все это снижает  в сравнении с системой «КУБ–3»  построечные трудозатраты на 50 - 60 %.

1.6. В состав документации системы «КУБ-2.5» введены конструкции для строительства жилых и общественных зданий высотой не более 4 этажей, отличительной особенностью которых является наличие колонн сечением 400х200 мм, что значительно улучшает планировочные и  интерьерные возможности конструкции.

1.7.Система «КУБ-2.5» предполагает применение укрупненных изделий панелей перекрытия с максимальными размерами 2980х5980х160 мм, наряду с одномодульными размерами  2980х2980х100 мм - в зависимости от подъемно-транспортных возможностей подрядчиков. Это ведет к сокращению расхода металла, уменьшает трудоемкость изготовления изделий и трудозатраты на монтаже. Укрупненный вариант является предпочтительным.

1.8.В системе разработана новая конструкция узлов крепления связей к колоннам, снижающая вероятность резонанса сооружений при вынужденных колебаниях (сейсмика, ветер и т.п.).

1.9.Система «КУБ -2.5» является универсальной конструкцией для строительства жилых, общественных и некоторых промышленных зданий,  как в обычных условиях строительства, так и в районах с сейсмичностью не более 9 баллов по 12 бальной шкале.

1.10. Конструкции серии КУБ рассмотрены НТС Госкомархитектуры при Госстрое СССР и письмом  № ИП -7-3691 от  19.09.1986 г. рекомендованы к применению в пределах принятых конструктивных параметров.

1.11.Наличие, по существу, 2-х основных несущих элементов системы, обеспечивающих ее прочностные качества - колонны и плиты перекрытия - предполагает остальные элементы здания навесными, что дает возможность максимального использования для ограждающих конструкций местных не конструкционных материалов, в том числе и монолитных стен.

1.12.Система «КУБ-2.5» комплектуется пакетом документации, включающей основные положения по проектированию и монтажу каркаса, узлы соединения элементов, конструктивные чертежи панелей перекрытия, диафрагм, колонн, связей, лестниц, вентблоков, шпренгельных конструкций пролетом 12 м, а так же навесных  керамзитобетонных панелей наружных стен. Кроме того, по желанию заказчика, в пакет документации  можно включить КМД оснастки для изготовления и монтажа конструкций.

1.13.Система «КУБ-2.5» дополняется  модификацией каркаса «КУБ-2.5К», которая предполагает строительство зданий с нагрузками на перекрытие до 2500 кг/м². Конструктивные элементы этого каркаса изготавливаются и  монтируются с применением единого с «КУБ-2.5» технологического оборудования.

Сборно-монолитная универсальная, конструктивная система «КУБ-2.5» позволяет в разнообразных климатических, рельефных, сейсмических  условий практически полностью обеспечить строительство жилых  домов, зданий социально-культурного назначения, холодильников, складов и т.п. - т.е. реализовывать жилую застройку и объекты  промышленно - коммунальной зоны при ней в едином конструктивном ключе, в единой технологии изготовлении и монтажа строительных конструкций.

Для реализации жилой застройки (жилые и общественные здания) в конструкциях «КУБ-2.5», исключая ограждающие изделия, необходимо иметь 7 типов форм: колонны- 1, перекрытия  и диафрагмы - 3, лестница - 1 , связь - 1, вентблок -1. Строительство жилого пятиэтажного здания, возможно, начать при наличии 4 типов форм.

2 . ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ.

2.1. Система «КУБ-2.5» рассчитана на возведение зданий высотой  до 15 этажей в обычных условиях и в районах с сейсмичностью до 9 баллов включительно по 12-ти бальной шкале.

2.2. Несущая способность перекрытий позволяет использование каркаса в зданиях с интенсивностью нагрузок на этаж не более 1300 кг/м².

2.3. Разработанные конструкции каркаса предусматривают высоты этажей   в зданиях 2.8м,  3.0 м и 3.3 м  при  основной сетке колонн 6,0 х 6,0 м.

2.4. Применение рамных схем в зданиях с колоннами сечением  400х400 мм ограничено 5-ю этажами в обычных условиях строительства и сейсмичности до 7 баллов, и 3-мя этажами при сейсмичности 8-9 баллов. В остальных случаях принимается рамно-связевая схема с использованием связей или диафрагм. В зданиях высотой не более 4 этажей могут применяться колонны сечением  400х200, при этом конструктивная схема должна быть рамно-связевой. Для зданий высотой более 15 этажей необходима индивидуальная разработка колонн.

2.5. Разработанные элементы каркаса позволяют обеспечить в зданиях пролеты  3.0 м, 6.0м и 12.0 м. Необходимость реализации других пролетов в пределах указанных параметров требует индивидуальных разработок.

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ.

3.1. Конструктивная система «КУБ-2,5» как и все предшествующие разработки серии КУБ, является сборно-монолитной  безригельной системой рамного каркаса, в котором пространственная жестскость и устойчивость обеспечивается жестким (рамным) соединением неразрезных замоноличенных дисков перекрытий с колоннами в уровне каждого этажа, а в случае рамно-связевой схемы включение в работу элементов жесткости.

3.2. В качестве стоек каркаса служат колонны, ригелей - перекрытия, элементов жесткости либо железобетонные раскосы, либо диафрагмы.

3.3. Значительный объем  экспериментальных  работ, проведенных на натурных образцах как элементов системы, так и каркаса в целом, а так же  опыт эксплуатационных зданий, построенных в системе КУБ, подтвердил, что основополагающие данные, заложенные авторами в принципиальные конструктивные решения и в методику расчета системы, с достаточной степенью точности соответствует действительной работе конструкции и обеспечивает ее надежность в эксплуатации. Такими основополагающими данными системы являются:

а) рамное соединение плиты перекрытия с колоннами, сохраняющее жесткостные качества вплоть до стадии разрушения и обладающее высокой надежностью в работе на продавливание от вертикальных нагрузок;

б) монолитное соединение панелей перекрытия между собой, создающее ригель рамы максимальной ширины  6,0 м и обеспечивающее как вертикальную неразрезность  перекрытия (восприятие изгибающего момента в пределах тех величин, которые возникают в зоне стыка), так и горизонтальный диск, передающий горизонтальные усилия либо на колонны, либо на элементы жесткости);

в) распределение изгибающего момента по ширине ригеля-плиты в закономерности, определенной теоретически и подтвержденной экспериментами.

3.3. В отличие от ранее выпущенных систем в «КУБ-2.5» - разработаны:

а) стыки панелей перекрытия, которые благодаря специальной геометрии торцов панелей, не требуют установки  опалубки при замоноличивании;

б) стыки колонн, которые не требуют проведения ванной сварки несущей арматуры,  укрупненные панели перекрытий;

г) новые шпонкообразующие вырезы в колоннах, позволившие улучшить качество стыка колонны с плитой, отказаться от опалубки для замоноличивания стыка, а так же значительно унифицировать номенклатуру колонн;

д) колонны сечением 400х200 мм для малоэтажной застройки позволившие улучшить планировочные и интерьерные возможности системы;

е) средства малой механизации, упрощающие изготовление панелей перекрытия и монтажа элементов каркаса;

3.4. Изделия системы КУБ-2.5 разработаны из предположения толщины конструкции пола 80 мм.

 

 

ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ И ОСВОЕНИЯ СИСТЕМЫ «КУБ-2,5»

ФИРМОЙ ООО «ПРОЕКТ»

 

Первые контакты представителей фирмы и авторов-разработчиков системы (Фирма «КУБ» г. Москва) относятся к 1994г. Фирмой были получены все разрешительные документы от авторов системы «КУБ-2,5». После обучения специалистов, фирме было доверено заниматься региональным внедрением системы «КУБ-2,5».

 

В 1996г:  Гл. архитектором фирмы Квочкиным В.Н. оказывалась помощь Волгоградскому «Агропромпроекту» в проектировании ж/д в системе «КУБ-3» по ул. Хиросимы, г.Волгоград.

В 1997г:  при совместном участии фирмы ООО «ПРОЕКТ» (Конструктивная часть) и ОАО «Кемеровогражданпроект» запроектирован ж/д переменной этажности 7/12 этажей в системе «КУБ-2,5» в г. Кемерово.

В 1998г: запроектирован в системе «КУБ-2,5», 9 этажный ж/д в м/р 133 г. Волгограда.

В 2001г:

·         запроектированы два пяти этажных ж/д в системе «КУБ-2,5», в м/р 24 г. Волжского--заказчик ЗАО «Флагман».

·         Участие в областном конкурсе проектных организаций «Народный дом» -- Вторая премия.

В 2002г:

·         запроектирован в системе «КУБ-2,5», 9 этажный ж/д в г. Волгодонске,

·         запроектированы в системе «КУБ-2,5», два 9 этажных ж/д в г. Волжском,

·         запроектирован в системе «КУБ-2,5», торговый центр в г. Астрахани.  

 В 2003г:

·           запроектирован в системе «КУБ-2,5», 5 этажный ж/д в г. Астрахани (Совместно с ОАО «Астрахангражданпроект»),

·           проектируются три 9 этажных и один 12 этажный ж/д в г. Волгограде.

В 2004г:

·         Сделанные расчеты для 16-ти этажного здания, подтвердили техническую возможность его строительства

 

В настоящее время фирма оказывает весь комплекс услуг при внедрении системы «КУБ-2,5», от проектирования зданий «под ключ», до разработки конструктивной части проекта. Имеется опыт совместного выпуска проектов с такими организациями как: «Кемеровогражданпроект»,   «Астрахангражданпроект»,  «Южэнергомашпроект» г. Волгодонск,  «Промстройпроект»  г. Волгоград,   ООО «Среда»,  ООО «Пирамида», ЖБИ-1 г. Волгоград, ЖБИ-302, ВКОД, ЗАО «Флагман». 

Фирма также обеспечивает производителей железобетона комплектом чертежей борт оснастки, комплектом чертежей монтажных приспособлений. Решает все технические вопросы при изготовлении бортоснастки, монтажных приспособлений и освоении производства изделий каркаса.

На сегодняшний день освоено производство изделий в гг. Волгограде, Волжском, готовы к освоению изделий (имеют комплекты оснастки) в гг. Волгодонске, Астрахани. Приступают к изготовлению комплектов оснастки в гг. Волгограде (второй заказчик), Ставрополе, Таганроге.  

      Таким образом, можно констатировать факт, что система  уверенно пробивает себе дорогу, что все больше заказчиков желают с ней работать.

 

      Чем же привлекательна эта система?

 

1.       Сравнительно низкими затратами на внедрение. Для производства 30 000 м² жилья, в одну смену, требуется (максимально) 60 т оснастки. Причем и эта цифра может быть уменьшена при наличии в производстве подходящих изделий: колонн 400х400, лестничных маршей, связей 250х200, вентблоков.

2.       Возможность поставить на поток практически монолитный каркас (с небольшим замоноличиванием швов в построечных условиях), и тем самым использовать имеющиеся свободные мощности заводов ЖБИ. Для производства изделий каркаса не требуется специальное оборудование, максимальные размеры пропарочной камеры должны быть 3,6х7,5 м.

3.       Освоив один раз производство изделий каркаса заводы в состоянии выполнить любой заказ, начиная от муниципального жилья и заканчивая строительством торговых центров, многоэтажных гаражей, соцкультбытом и производственными зданиями.

4.       Муниципальное и элитное жилье делается из одних и тех же элементов. Это позволяет гибко реагировать на изменения потребностей рынка жилья и учитывать его запросы даже в процессе строительства.

5.       Ненесущие стены позволяют применять местные не конструкционные материалы.

6.       Возможность реализации полносборного варианта системы. Изначально система была полносборной, с панелями вертикальной разрезки на два этажа. Но из-за известных изменений в СНиП требуется разработка новых панелей.  Это могут быть как изделия полной заводской готовности, так и экраны с установкой утеплителя в построечных условиях.

7.       Система «КУБ -2.5» является универсальной конструкцией для строительства в районах с сейсмичностью не более 9 баллов по 12 бальной шкале.

8.       По сравнению с другими системами меньшая материалоемкость и как следствие меньшая стоимость кв. метра.

 

  Есть ли у системы недостатки?

 

 Есть, и как всегда они продолжение достоинств.

1.       Выход перекрытия на фасад здания, увеличивает толщину стены из – за мостика холода. Вопрос можно решить или наружным утеплением, или экраном, или перфорацией перекрытия.

2.       Наиболее эффективно применение системы в диапазоне 3 – 9 этажей. Предельной нагрузкой для колон 400х400 с шагом 6х6 м является 16 этажей. Дальнейшее увеличение этажности приводит к необходимости уменьшения шага колонн, замены связей на диафрагмы, что увеличивает материалоемкость и уменьшает возможность гибкой планировки квартир. Но и при этих условиях система остается конкурентноспособной. Фирмой КУБ запроектирован и построен 25 этажный жилой дом. Колонны размером 400х400 удалось сохранить благодаря марки бетона (не менее 700) и насыщенного армирования.

3.       Часть каркасов изделий системы изготавливается вязкой, т.к. иначе невозможно обеспечить переплетение стержней каркаса. Вопрос решается приобретением клещей для ручной контактной сварки или вязальных машинок.

4.       В каркасах надколонных плит применен уголок 100х63, что иногда вызывает трудности его приобретения. Выходят из положения гибкой детали из листа или заказом партии у производителя.

 

 

Технико-экономические показатели каркасных систем на 1 м² перекрытия.

 

Наименование	Ед. изм.	Серия ИИС-04	Серия 1.020.1-2С	Система КУБ-2,5	Серия 1.120.1-2С	Метод подъема перекрыт.	Метал. каркас	Каркас КМС*
Сталь	кг %	24 100	25 104,2	13,7 74,6	24 100	161 670,8	140 583,3	36 150
Тяжелый бетон	м3 %	0,27 100	0,34 126	0,22 81,5	0,4 148,1	0,85 314,8	0,131 48,5	0,21 77,8
Цемент М-400	кг %	80 100	98 122,5	69,12 86,4	107 133,8	265 331	47,0 58,8	68 85
Стоимость СМР	руб. %	29,4 100	37,2 126,5	27,4 93,2	39,3 133,7	113,9 384,4	24,53 83,4	-
Построечные трудозатраты	чел.ч. %	2,18 100	2,18 100	1,08 49,5	2,59 118,8	18,2 84,4	19,16 878,1	3,27 150

Стоимость СМР в ценах 1990г.

Сборный железобетонный унифицированный каркас. Элементы каркаса приняты по "Территориальному каталогу типовых сборных конструкций зданий и сооружений для промышленного и жилищно-гражданского строительства" в г. Москве.

 

РАСЧЕТ СТОИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА

 

Усредненная стоимость строительства 1м² ОБЩЕЙ ПЛОЩАДИ представленных вариантов жилых домов (отдельно взятых блок-секций) в ценах 1991г. (300 руб.) - принята на основании сводных сметных расчетов и ТЭП ранее запроектированных объектов в системе «КУБ-2,5» в г. Волгограде и г. Волжском и находящихся в стадии строительства.

В расчете стоимости 1м² ОБЩЕЙ ПЛОЩАДИ учтено применение теплоизоляционного слоя (Вариант с применением   пенобетонных блоков и жестких минераловатных плит), по результатам теплотехнического расчета и в соответствии с новыми требованиями к ограждающим конструкциям наружных стен. Приведенное сопротивление теплопередаче принятой конструкции стены, по расчету, составляет R_O = 2,78 м^{2 О}С/Вт.

В таблице приведены основные  ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ показатели и общестроительные объемы работ по материалам рабочих проектов на основании сводных сметных расчетов.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПО РАСХОДУ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА НА 1м².

 

 

Таким образом в системе КУБ-2,5 сборного железобетона меньше, чем в кирпичном здании.