Дослідження технологічно-конструктивних  рішень зведення висотних каркасних будівель з застосуванням вертикальних трубобетонних конструктивних елементів

Прилуцький, Ігор Олегович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7016

Title:	Дослідження технологічно-конструктивних рішень зведення висотних каркасних будівель з застосуванням вертикальних трубобетонних конструктивних елементів
Authors:	Пономаренко , Іван Олександрович Прилуцький, Ігор Олегович
Keywords:	висотні каркасні будівлі;конструктивні рішення каркасів;трубобетонні конструкції;технологія зведення будівель;вертикальні несучі елементи
Issue Date:	Jan-2026
Abstract:	Актуальність роботи. Будівництво багатоповерхових і будівель підвищеної поверховості з застосуванням монолітного залізобетону, є одним з основних напрямків соціально-економічного розвитку країни. Зведення таких об'єктів тягне за собою розробку нових об'ємно-планувальних і конструктивних рішень, а також більш ефективних технологій, що забезпечують підвищення інтенсивності зведення будівель, їх експлуатаційної надійності і довговічності. Реалізація державної програми «ДОСТУПНЕ ЖИТЛО» на 2020-2025 роки, вимагає пошуку оптимальних конструктивно-технологічних і організаційних рішень по зведенню житлових будинків з забезпеченням високих темпів будівництва зі збереженням високої якості робіт, зниження матеріальних і трудових ресурсів. Цим вимогам відповідають будівлі каркасної і каркасно-ствольної конструктивних схем з вертикальними несучими конструкціями з трубобетонних елементів, що дозволяє не тільки скоротити тривалість будівництва, а й зменшити витрати сталі, бетону і перетину вертикальних несучих елементів. Трубобетонні конструкції, які є основними несучими елементами будівель, створюють умови, що знижують явище прогресуючого обвалення при техногенних та інших впливах. Більш ніж півстолітня практика застосування трубобетонних конструкцій в області будівництва показала досить високу конструктивно-технологічну ефективність при зведенні будівель і споруд різного технічного призначення. Активні наукові дослідження і практичний досвід зведення малоповерхових і висотних будівель мають місце в США, Німеччині, Японії, Великобританії, Австралії, КНР тощо. В нашій країні також ведуться розробки, спрямовані на використання трубобетонних конструкцій в масовому будівництві. Однак існує ряд факторів, що стримують широке застосування трубобетона, таких як: слабка нормативна база, відсутність ефективної методики розрахунку, недостатність наукових досліджень, а також технологій зведення каркасів будівель. Використання трубобетонних елементів в якості вертикальних несучих конструкцій каркасів будівель забезпечує одночасно зі зниженням матеріаломісткості та трудомісткості підвищення гнучкості архітектурно-планувальних рішень. Головними моментами при зведенні таких будівель є: забезпечення спільної роботи бетонного ядра і сталевої оболонки, а також пристрій стикових з'єднань колон по висоті і перекриттів, що вимагає розробки принципово нових конструктивно-технологічних рішень.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7016
Appears in Collections:	192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Кваліфікаційна робота магістра Прилуцький І.О. МГБ-404.pdf Restricted Access		2.16 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Кафедра промислового і цивільного будівництва

«ЗАТВЕРДЖУЮ»
Зав. кафедри, к.т.н., доцент Пряник С.П.
___________________________________
"_____" ________________ 2025 р.

Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи магістра

магістр
(освітній рівень)
на тему «Дослідження технологічно-конструктивних рішень зведення висотних
каркасних будівель з застосуванням вертикальних трубобетонних конструктивних
елементів»
(найменування теми)

Виконав студент __2__ курсу, групи МГБ-404
спеціальності 192 - Будівництво та цивільна інженерія
(шифр, назва)

_____________ _Прилуцький І.О._____
(підпис) (прізвище, ініціали)

Керівник кваліфікаційної роботи магістра
к.т.н., асистент Пономаренко І.О._______ ________
(науковий ступінь, вчене звання,, прізвище, ініціали) (підпис)

Рецензент кваліфікаційної роботи магістра
_________________________________ ________
(посада , науковий ступінь, вчене звання, прізвище, ініціали) (підпис)

Черкаси 2025

1

Зміст
Вступ………………………………………………………………………………………3
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ВІТЧИЗНЯНИХ ТА ЗАРУБІЖНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ……………..5
1.1 Аналіз сучасного будівництва с застосуванням трубобетонних
конструкцій…………………………………………………………………………..……5
1.2 Вітчизняний та зарубіжний досвід застосування трубобетонних
конструкцій при зведенні каркасних будівель……………….........................................8
1.3 Способи підвищення ефективності трубобетонних елементів ……………20
Висновки по 1-му розділу ………………………………………………….....26
РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ КОНСТРУКТИВНИХ ПАРАМЕТРІВ РОБОТИ
ТРУБОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ …………………………………………………….27
2.1 Характеристика зразків і обсяг досліджень конструктивних параметрів
роботи трубобетонних елементів…………………………………………………....….27
2.2 Результати дослідження бетонних перерізів роботи трубобетонних
елементів…........................................................................................................................38
2.3 Дослідження міцності і деформативності трубобетонних
зразків………………………………………………………………………………….…40
2.4. Порівняння будівельно-технологічних характеристик каркаса будівлі при
заміні залізобетонних колон на трубобетоні………………………………………......45
Висновки по 2-му розділу……………………………………………………...…48
РОЗДІЛ 3. ТЕХНОЛОГІЯ ЗВЕДЕННЯ КАРКАСНИХ БУДИНКІВ З КОЛОНАМИ З
ТРУБОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ……………………………………………………...50
3.1 Конструктивно-технологічне рішення стику трубобетонних колон в
каркасних будівлях………………………………………………………………………50
3.2 Організаційно-технологічна модель зведення багатоповерхового каркаса з
трубобетонними колонами…………………………………………………………...…54
3.3 Порівняльний аналіз технологій зведення каркасного будинку з
залізобетонними і трубобетонними колонами…………………………………………59
3.3.1 Загальна характеристика 47 поверхового адміністративно-торгового
комплексу «Міра-Плаза»………………………………………………………..………59
3.3.2 Опалубні системи для зведення каркаса будівлі з залізобетонними і
трубобетонними колонами…………………………………………..………………….60
3.3.3 Призначення параметрів витримування бетону перекриття…………..…63
3.3.4 Результати порівняльного аналізу…………………………………………67
2

Висновки по 3-му розділу…………………………………………..…………….68
РОЗДІЛ 4. ЗВЕДЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ КАРКАСУ З ТРУБОБЕТОННИМИ
КОЛОНАМИ В ЗИМОВИЙ ПЕРІОД ЧАСУ…………………………..………………70
4.1 Оцінка методу зимового бетонування при зведенні каркасних будинків з
колонами з трубобетонних елементів…………………………………………………..71
4.2 Зведення несучих конструкцій будівлі «Міра-Плаза» з трубобетонними
колонами……………………………………………………………………………….…73
4.3 Зведення несучих конструкцій будівлі «Міра-Плаза» з залізобетонними
колонами……………………………………………………………………………….…81
4.4 Результати аналітичного дослідження різних варіантів конструктивних елементів.83
Висновки по 4-му розділу…………………………………………………….……85
РОЗДІЛ 5. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ТА ЕКОНОМІЧНИЙ ЕФЕКТ
КОНСТРУКТИВНИХ РІШЕНЬ ТЕХНОЛОГІЇ ЗВЕДЕННЯ ВИСОТНИХ
КАРКАСНИХ БУДІВЕЛЬ З ВЕРТИКАЛЬНИМИ НЕСУЧИМИ
КОНСТРУКТИВНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ……………………………………………86
5.1. Техніко-економічне порівняння конструктивних рішень технології
зведення висотних каркасних будівель з вертикальними несучими конструктивними
елементами………………………………………………………………………………86
5.2 Розрахунок економічного ефекту від впровадження технології зведення
висотних каркасних будівель з вертикальними несучими конструктивними
елементами………………………………………………………………………………95
Висновки по 5-му розділу…………………………………………………..……96
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ …………………………………………………………97
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ………………………………..………98

3

Актуальність роботи. Будівництво багатоповерхових і будівель підвищеної
поверховості з застосуванням монолітного залізобетону, є одним з основних
напрямків соціально-економічного розвитку країни. Зведення таких об'єктів тягне за
собою розробку нових об'ємно-планувальних і конструктивних рішень, а також
більш ефективних технологій, що забезпечують підвищення інтенсивності зведення
будівель, їх експлуатаційної надійності і довговічності.
Реалізація державної програми «ДОСТУПНЕ ЖИТЛО» на 2020-2025 роки,
вимагає пошуку оптимальних конструктивно-технологічних і організаційних рішень
по зведенню житлових будинків з забезпеченням високих темпів будівництва зі
збереженням високої якості робіт, зниження матеріальних і трудових ресурсів.
Цим вимогам відповідають будівлі каркасної і каркасно-ствольної
конструктивних схем з вертикальними несучими конструкціями з трубобетонних
елементів, що дозволяє не тільки скоротити тривалість будівництва, а й зменшити
витрати сталі, бетону і перетину вертикальних несучих елементів. Трубобетонні
конструкції, які є основними несучими елементами будівель, створюють умови, що
знижують явище прогресуючого обвалення при техногенних та інших впливах.
Більш ніж півстолітня практика застосування трубобетонних конструкцій в
області будівництва показала досить високу конструктивно-технологічну
ефективність при зведенні будівель і споруд різного технічного призначення.
Активні наукові дослідження і практичний досвід зведення малоповерхових і
висотних будівель мають місце в США, Німеччині, Японії, Великобританії,
Австралії, КНР тощо.
В нашій країні також ведуться розробки, спрямовані на використання
трубобетонних конструкцій в масовому будівництві. Однак існує ряд факторів, що
стримують широке застосування трубобетона, таких як: слабка нормативна база,
відсутність ефективної методики розрахунку, недостатність наукових досліджень, а
також технологій зведення каркасів будівель.
Використання трубобетонних елементів в якості вертикальних несучих
конструкцій каркасів будівель забезпечує одночасно зі зниженням
4

матеріаломісткості та трудомісткості підвищення гнучкості архітектурно-
планувальних рішень.
Головними моментами при зведенні таких будівель є: забезпечення спільної
роботи бетонного ядра і сталевої оболонки, а також пристрій стикових з'єднань
колон по висоті і перекриттів, що вимагає розробки принципово нових
конструктивно-технологічних рішень.
Об'єкт дослідження Об'єктом дослідження є комплексна робота по оцінці
деформативності та міцності трубобетонних елементів з подальшою апробацією
технології зведення каркасних будинків з трубобетонними колонами.
Метод дослідження. Дослідження проведені з метою визначення будівельно-
технологічних характеристик трубобетонних елементів, оцінки ступеня впливу В/Ц
на інтенсивність набору міцності бетонного ядра і оцінки конструктивно-
технологічних рішень вузлів сполучення трубобетонних колон по висоті і
перекриттів.
Наукова новизна полягає в наступному:
- встановлено визначальний вплив фактору водоцементного відношення на
інтенсивність набору міцності бетонним ядром, що дозволяє оптимізувати склади
бетонних сумішей і призначати технологічні режими зведення будівель;
- узагальнено технологію бетонування вертикальних і горизонтальних
несучих конструкцій, що забезпечує зниження тривалості зведення каркаса будівель.
Метою роботи є розробка організаційно-технологічної моделі зведення
каркасів будівель з колонами з трубобетонних елементів, що дозволяє підвищити
інтенсивність зведення будівель з урахуванням різних кліматичних умов.
Для досягнення поставленої мети було сформульовано і вирішено наступний
ряд аналітичних і практичних завдань:
- узагальнено технологію бетонування вертикальних і горизонтальних
конструкцій, що забезпечує зниження тривалості зведення каркаса будівель;
5

- розраховано економічний ефект від впровадження даної технології у
практику будівництва.

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ВІТЧИЗНЯНИХ І ЗАРУБІЖНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
1.1 Аналіз сучасного житлового будівництва із застосуванням трубобетонних
конструкцій
Масове будівництво типових цивільних будівель на території колишнього
СРСР призвело до мінімізації архітектурно-планувальних рішень. Сформована
містобудівна ситуація спальних районів великих міст України, особливо такого
мегаполісу як Київ, привело до цілого ряду проблем, пов'язаних з транспортними
потоками, паркуванням автотранспорту, підвищеної концентрації і щільності
міської забудови, нестачею площ прилеглих дворових територій до житлових
будинків. Це негативно впливає на соціальну, екологічну та економічну системи.
З ростом населення в великих містах, підвищується вартість земельних
ділянок і житлоплощі, що призводить до збільшення поверховості житлових і
громадських будівель.
Намічена тенденція будівництва житлових будинків за індивідуальними
проектами архітектурно-планувального рішення із забезпеченням не тільки
комфортних умов перебування або проживання, а й виключення однотипності
забудови. Одночасно з підвищенням індивідуальності, необхідно забезпечувати
зниження вартості на стадіях зведення таких будівель і подальших витрат в період їх
експлуатації.
Знизити собівартість будівництва і подальші експлуатаційні витрати
цивільних і громадських будівель з одночасним поліпшенням комфортних умов,
можливо за умови застосування нових конструктивно-технологічних рішень. Дані
рішення мають забезпечувати надійність і довговічність будівель, зниження
матеріаломісткості, захист від прогресуючого обвалення, екологічні вимоги і
необхідну вогнестійкість. У цьому випадку доцільно застосовувати каркасну
конструктивну схему будівлі, що дозволяє знизити відсоток насиченості
вертикальними несучими елементами. Організація вільного внутрішнього
6

планування приміщень спрощується, зведення несучих перегородок здійснюється в
будь-якому необхідному місці згідно з діючими нормами.
Очевидно, що при збільшенні висоти будівлі неодноразово зростає
навантаження на несучий каркас, тим самим виникає необхідність розвитку
поперечних перерізів конструктивних елементів, а, отже, за рахунок цього
відбувається втрата корисної площі. При використанні багатоярусної системи колон
зі зниженням поперечного перерізу в міру збільшення поверховості дозволяє
скоротити ці втрати, але ефективність цього методу невелика.
В даний час всі побудовані і ті, що будуються, сучасні висотні та
багатоповерхові будівлі, мають домінуючий напрям конструктивних елементів з
монолітного залізобетону. Причому дані елементи мають на увазі використання
високоміцних бетонів, литих і бетонних сумішей, що є густоармованими, що
ускладнює процес укладання бетонної суміші в тіло конструкції і збільшує витрати
на бетонування, знижуючи їх технологічність.
Більш раціональними є будівлі з каркасними або каркасно-стовбурними
конструктивними схемами, що зводяться із застосуванням в якості вертикальних
несучих конструкцій трубобетонні елементи. Сталева оболонка, заповнена бетоном,
створює обтиснення бетонного ядра і служить одночасно поздовжнім і поперечним
армуванням. В процесі навантаження трубобетонних елементів реактивний бічний
тиск, що діє з боку сталевої оболонки на бетонне ядро, створює для бетону
сприятливі умови роботи - об'ємне стиснення і в такому стані витримує напругу, що
істотно перевищує його призмову міцність. В результаті міцність бетону при
стисненні зростає приблизно в 1,8-2,7 рази [1].
Значний внесок у розвиток технології трубобетону і розрахунку конструкцій
внесли вітчизняні вчені: А.А. Долженко [2-4], А.І. Кикин [5], Р.С. Санжаровский [6],
Л.І. Стороженко [7,8], А.Л.Кришан [9-11], М.Я. Бікбаєв [12,13], В.О. Алмазов [14],
В.А. Катаєв [15] та ін.
Останніми розробками М.Я. Бікбаєва показана технологічна і економічна
ефективність зведення малоповерхових будівель з несучими трубобетонними
7

конструкціями. Встановлено переваги трубобетону при зведенні житлових і
громадських будівель підвищеної поверховості.
У розвиток висотного житлового будівництва істотний внесок внесли роботи
С.В. Миколаєва, Ю.Г. Граника, В.І. Травушем, А.І. Карпенко, В.А. Харитонова та ін.
В Європі, США, Японії, Китаї та інших розвинених країнах багатоповерхові
будівлі переважно зводять по каркасно-стовбурній конструктивній схемі з
використанням сучасних ефективних несучих елементів у вигляді трубобетонних
колон і технологій. Також активно використовуються при комбінуванні з
залізобетонними конструкціями, наприклад в каркасно-стовбурній системі ядро
жорсткості (стовбур) виконується з монолітного залізобетону з розташованими по
периферії несучого контуру з трубобетонних колон з влаштуванням аутригерних
поверхів. За подібною системою збудовано багато будівель в США, Німеччині,
Японії, Великобританії, Австрії та Китаї, які є одними з лідерів в цій області.
У КНР з 1960-х років найбільш широко використовуються трубобетонні
елементи при зведенні висотних будівель. На основі багаторічних
експериментально-теоретичних досліджень і досвіду будівництва, створена широка
нормативна база з проектування та зведення трубобетонних конструкцій. У період з
1991-2001 рр. були побудовані більше 30-ти висотних будівель і 120-ть мостів із
застосуванням таких конструкцій [16]. За даними [12] в даний час КНР побудовано
більше 100 хмарочосів і щорічно зводяться близько 100 висотних будівель в 30-40
поверхів з вертикальними несучими конструкціями з трубобетонних елементів.
В СРСР була розроблена науково-технічна база будівництва будівель і споруд
за технологією каркасів із застосуванням трубобетонних елементів, як нової несучої
конструкції. Доведено, що застосування трубобетонних елементів, дозволяло
відмовитися від матеріаломістких несучих стін, витратити на будівництво
багатоповерхового або висотної будівлі в два рази менше бетону і металу, знизити
собівартість на 25-30% [17].
На сьогоднішній день слабка нормативна база з проектування і відсутність
технологій зведення каркасів будівель з трубобетонних елементів перешкоджають їх
широкому застосуванню в масовому будівництві на території нашої країни.
8

1.2 Вітчизняний і зарубіжний досвід застосування трубобетонних конструкцій
при зведенні каркасних будинків
У перших спорудах з використанням трубобетонних елементів
застосовувалося багатотрубне армування, при якому несучим елементом був пакет з
трубобетонних стержнів малого діаметра (міст в передмісті Парижа 1931р., міст
через річку Неву в Санкт-Петербурзі). Далі в 40-х роках з появою монотрубної
системи, що вважається розвитком трубобетонних конструкцій, до яких відносяться
різні конструкції мостів, ферми, опори ЛЕП і т.д. [5].
Побудована виробнича будівля на Семілукском заводі вогнетривів із
застосуванням стійок рам з трубобетонних стержнів діаметром 114 мм і товщиною
стінки 4 мм наочно демонструє економічний ефект. Маса окремої несучої стійки
знизилася більш ніж в 6 разів, їх вартість в 3,5 рази, а витрати металу скоротилися в
1,5 рази [35].
Під керівництвом професора Л.І. Стороженко проводилося широке
впровадження трубобетонних конструкцій при будівництві будівель і споруд
Криворізьким гірничорудним інститутом. Застосовані трубобетонні колони на
будівництві громадських, цивільних і промислових будівель, опор інженерних
споруд та ін. [7,8].
НДІЗБ проводив реконструкцію покрівель цехів промислових будівель без
зупинки виробництва. Під керівництвом професора І.Г. Людковської спроектовані
висячі залізобетонні (із зовнішнім листовим армуванням) конструкції для заміни
старих залізобетонних конструкцій з вичерпаним терміном експлуатації, для
промислових підприємств, а також для нових будівель з укрупненим кроком колон
до 36x36м. В якості опорного контуру для висячих покриттів використані
трубобетонні елементи [18].
У Санкт-Петербурзі закінчується будівництво адміністративної будівлі ВАТ
«Банк Санкт-Петербург» (рис. 1.1). В якості вертикальних несучих елементів
висотної частини будівлі прийняті трубобетонні колони з внутрішнім армуванням
просторовими каркасами. Через прийняті вузли поєднання трубобетонних елементів
з перекриттям (рис. 1.16), сталева оболонка не виступає в ролі обойми, будучи лише
9

незнімною опалубкою, а укладене всередині залізобетонне ядро - традиційна
залізобетонна циліндрична колона.

а - загальний вигляд; б - процес зведення каркаса будівлі
Рис. 1.1. Загальний вигляд адміністративної будівлі ВАТ «Банк Санкт-Петербург»

За кордоном трубобетонні конструкції застосовують в якості опор ЛЕП,
будівництві житлових і адміністративних будівель та інженерних споруд.
Відомий приклад зведення будівлі в Бельгії із застосуванням трубобетонних
ферм, що скоротили витрати сталі на 40%. У Франції, м.Ольне трубобетонні колони
циліндричного і прямокутного перетину, застосовані при будівництві лабораторії
НДІ. Економія сталі в порівнянні з металевим каркасом так само склала 40% [40].
У КНР вперше трубобетонні елементи знайшли своє застосування в якості
колон при будівництві станцій Пекінського метрополітену [19,20]. В даний час
широко використовується при зведенні каркаса висотних будівель. Трубобетонні
колони з ядром з переважно високоміцних бетонів набули масового застосування у
висотних будівлях великих міст [16,21].
10

У місті Гуанчжоу в 1995р. побудовано 33-х поверховий будинок торгово-
адміністративного центру «Peace World Plaza» висотою 116,3 м. (Рис. 1.2) з
колонами нижніх п'яти поверхів (в тому числі три підземних) з трубобетонних
конструкцій.
Завдяки технічній особливості трубобетону, влаштування фундаменту і
підземної частини будівлі здійснювалося методом зворотного ходу (без
влаштування відкритого глибокого котловану).

Рис. 1.2. Будівля «Peace World Plaza» м. Гуанчжоу
а - розріз; б - процес зведення підземної частини з застосуванням трубобетонних
колон

У 1995р. в м.Тяньцзінь було побудовано 38-ми поверхова адміністративна
будівля «Tianjin Evening News» висотою 137 м (рис. 1.3). Основними вертикальними
несучими конструкціями були центральний залізобетонний стовбур і 16
трубобетонних колон змінного перерізу від 1020 мм до 630 мм по висоті будівлі.
У 1999р. в м.Шінціен побудовано 72-х поверховий торгово-адміністративний
будинок «SEG Plaza» висотою 291,6 м (рис. 1.4). Основними вертикальними
несучими конструкціями для головної вежі є 16 потужних трубобетонних колон,
розміщених по контуру вежі і 28 малодіаметрових трубобетонних колон, що
утворюють центральний стовбур. Дана будівля на сьогоднішній день вважається
найвищою із застосуванням трубобетонних елементів.
11

У 2010 році в Гуанчжоу побудована одна з найвищих споруд світу, це
телевежа «Canton Tower» висотою 600 м (рис. 1.5а), що має унікальну архітектурну
форму конічного силуету. Монолітний залізобетонний стовбур замкнутий
оболонкою з трикутної решітки, що складається з трубобетонних елементів (рис. 1.5
б, в). Дана конструкція дозволяє вітровим потокам проходити крізь конструкцію без
утворення завихрень, що гарантує стійкість башти при утворенні тайфунів [22],

Рис. 1.3. Процес зведення будівлі «Tianjing Evening News»

Рис. 1.4. Зведення 72 поверхового торгово-адміністративного будинку SEG Plaza
(м.Шінціен)
12

Рис. 1.5. Телевежа «Canton Tower» висотою 600 м
а - загальний вид вежі; б, в - оболонка з трубобетонних елементів

Американська фірма «Skilling Word Magnusson Berkshire Inc.» в 1970-x роках
розробила нову конструктивну схему «SWMB» для зведення висотних будівель.
Особливістю системи є застосування трубобетонних конструкцій в якості колон з
високоміцнісного бетону [23]. З цієї конструктивної схемою в США побудовано
більше десятка висотних будівель, що підкреслюють ефективність трубобетонних
елементів.
Однією з перших будівель системи «SWMB» є 58-ми поверхова
адміністративна будівля «Two Union Square» висотою 230,7 м, побудована в 1988 р.
в м.Сіетл, США (рис. 1.6) [23, 24]. У цьому будинку вертикальними несучими
конструкціями є чотири масивних колони зі сталевих труб, заповнених
високоміцним бетоном, що утворюють центральне ядро, а по периферії будівлі
вздовж зовнішніх стін розташовуються 14 трубобетонних колон діаметром від
910мм до 1360 мм в нижній частині і до 410 мм в верхній частині висотки. Спільна
робота трубобетонного стовбура і зовнішніх стін забезпечена сталевими
діагональними зв'язками в рівнях 35-38 поверхів, а також метало-залізобетонними
конструкціями балок і плит міжповерхових перекриттів.
13

У цій будівлі вдалося знизити витрати на будівництво висотки подібної
поверховості із залізобетонних колон на 30%, зокрема, витрата металу склала 58 кг
на 1 м площі проти 122 кг, що витрачається зазвичай для будівель такої
поверховості. Застосування трубобетонних елементів дозволило здійснювати
бетонування каркасу висотної будівлі зі швидкістю 4 поверхи в тиждень [24].
Пустотілі сталеві оболонки заповнювалися високоміцним бетоном, міцність на
стиск якого в 56 діб твердіння склала 133 МПа, а модуль пружності 5,04-10 МПа.
Такі характеристики досягнуті завдяки оптимальному підбору складу бетону і
застосування високоякісних складових для бетонної суміші. Значного збільшення
міцності бетону сприяє дуже низьке водо-цементне відношення, рівне 0,22,
застосування високомарочного цементу і ретельно фракціонованих заповнювачів
розміром до 10 мм, а також введення добавки суперпластифікатора і тонко
дисперсного кремнезему в кількості 10% від 20 маси цементу, що підвищує міцність
бетону на 25%. При досягнутому низькому водо-цементному відношенні осадка
конуса бетонної суміші становила 25 см, що дозволило подавати її за допомогою
бетононасосів. Бетонування виконувалося напірним методом знизу-вгору через
спеціальні технологічні отвори в трубчастої оболонці без вібрації.

Рис. 1.6. 58-ми поверхова будівля «Two Union Square» з несучими конструкціями з
трубобетонних
а - загальний вигляд будівлі; б - план типового поверху
14

За системою «SWMB» в США побудовано більше 10 висотних будівель,
включаючи такі відомі як: 44-х поверховий будинок «Pacific First Centre» (рис. 1.7)
побудований в 1989р. і 62-х поверховий адміністративний будинок «AT &
TVGateway Tower» перейменований з 2004р. в «Key Bank Tower» (рис. 1.8)
побудований в 1990 р.
Так само в місті Сіетл, США побудований унікальний різновисотний
комплекс, розташований в зоні високої сейсмічності. У цьому комплексі
розташовані висотна 42-х поверхова будівля висотою 164,5 м «Washington Mutual
Bank» (WAMU) і 16-ти поверхова будівля музею мистецтв «Seattle Art Museum»
(SAM) висотою 73 м (рис. 1.9а). Ядро жорсткості висотної будівлі з'єднане з музеєм
за допомогою структурної системи з трубобетонних колон (рис. 1.96), пов'язаних
деформаційними скобами в легкій системі аутригерів.
Дана конструкція працює як «сейсмічний запобіжник» (рис. 1.10) під час
виникнення землетрусу, що запобігає пошкодження конструкцій дотичних будівель,
а також збільшує ефективну площу музею. Зовні комплекс виглядає як одна будівля,
але насправді це два різних об’єкта і працюють вони окремо [25].

Рис. 1.7. 44-х поверховий будинок «Pacific First Centre»

15

Рис. 1.8. 62-х поверховий адміністративний будинок «Key Bank Tow

Рис. 1.9. 42-х поверхового WAMU і 16 поверхового SAM
а загальний вигляд будівель; б - розрахункова модель
16

Рис. 1.10. «Сейсмічний запобіжник» з трубобетонних елементів
В Австралії, м.Мельбурн в 1990 р. був побудований перший 46-ти поверховий
житловий будинок із застосуванням колон з трубобетонних елементів. Ядро будівлі
утворено прямокутними сталебетоними центральними шахтами, що складаються з
ліфтових інженерних відсіків, а також сходового простору. По периферії будівлі
розташовані 24 трубобетонних колони на два поверхи загальною довжиною 8 м
(рис. 1.11). Бетонування порожнистих металевих труб проводилося за допомогою
бетононасосу відразу на 4 поверх самоущільненою бетонної сумішшю без
організації вібрації [26].

Рис. 1.11. План житлового будинку з трубобетонними колонами в м.Мельбурн,
Австралія

17

Японія теж проявляє інтерес до зведення висотних житлових будинків з
трубобетонних колон. В м.Кавагучі побудовано 57-ми поверховий житловий
будинок висотою 185,8 і вміщає в себе 650 індивідуальних квартир (рис. 1.12). За
конструктивною схемою будівля є каркасною з колонами з трубобетонних
елементів. По висоті будівлі колони діляться на три наступних яруси щодо
поперечного перерізу і класу бетону: 1-й ярус - розмір оболонки 812,8х (22-40мм),
бетон Бомпа; 2-й ярус - 711,2х (12-18мм), 54МПа; 3-й ярус 609,6х (12-22), 48МПа.
Бетонування здійснювалося вільним скиданням бетонної суміші з верхніх частин
труб. Загальна тривалість будівництва будівлі склала 15 місяців [26].

Рис. 1.12. План висотного житлового будинку з трубобетонними колонами
м.Кавагучі, Японія

Японськими фахівцями фірми «Симідзу» [27] на початку 90-х років
розроблено нове конструктивне рішення трубобетонних колон, в яких відсутнє
зчеплення між бетоном і сталевою трубчастою обоймою за допомогою
попереднього змащення внутрішньої поверхні сталевої труби запатентованим
складом, що сприяє ковзанню бетону щодо стінок обойми в процесі деформування
конструкції. При цьому навантаження, прикладене до колони, передається тільки на
бетонне ядро за допомогою розподільної плити, що входить всередину металевої
труби, тим самим сталева оболонка не долучається в роботу на стиснення, а відчуває
18

лише розтягуючі зусилля в кільцевому напрямку. Таким чином, виникають
найбільш сприятливі умови для оптимального використання міцнісних властивостей
двох матеріалів: високої міцності бетону на стиснення, і металу на розтягування.
Результати експериментальних досліджень і порівняльний техніко-економічний
аналіз показали, що розроблена трубобетонна конструкція для колон 50-ти
поверхового будинку дозволяє знизити їх вартість на 20-40% в порівнянні з
залізобетонними колонами і знизити площу поперечного перерізу трубобетонних
колон у два рази.
У будівлі мерії Wuppertal (Німеччина) застосовані здвоєні трубобетонні
колони, при цьому зазор між зовнішніми і внутрішніми трубами склав 150мм, а їх
розміри 558x12,5 і 406,4x17,5 відповідно.
Таким чином, німецькі інженери досягли ненормованої межі вогнестійкості
колон і навіть в разі сильної пожежі, яке-небудь пов'язане із цим руйнування або
ослаблення виключено [26].
В даний час закінчується будівництво мега-моста «Manaus-Iranduba» через
річку Амазонка довжиною 3,5 км з нижніми опорами з масивних трубобетонних
стійок. Даний міст зв'яже великі міста Північної/Північно-східної Амазонки з
районом Південної Амазонки (рис. 1.13, 1.14).
У житловому районі Казахстану, що належать до сейсмоактивної зони зі
шкалою «9 балів», на площі забудови 228га зводяться будівлі від 12 до 25 поверхів і
вище з колонами з трубобетону.
На Україні ведеться проектування і будівництво 17-поверхових житлових
будинків із застосуванням в металевому каркасі з трубобетонних стійок (рис. 1.15).
Застосування даної технології дозволило практично уникнути сезонності в
будівництві, а також значно скоротити трудові та енергетичні витрати в процесі
зведення. Встановлено, що ця технологія на 15% дешевше, ніж застосування
традиційних конструкцій.

19

Рис. 1.13. Загальний вигляд мосту «Manaus-lranduba» через річку Амазонка

Рис. 1.14. Трубобетонні мега-опори моста «Manaus-lranduba»

Рис. 1.15. Житловий 17 поверховий будинок в м. Харкові з застосуванням в
металевому каркасі трубобетонних стійок

20

1.3 Способи підвищення ефективності трубобетонних елементів
Одним з головних завдань при використанні трубобетонних елементів, є
створення певних умов, при яких забезпечується спільна робота сталевої оболонки
та бетонного ядра.
У світовій практиці відомі наступні шляхи рішень:
1. У Китаї при будівництві будівлі SEG Plaza щоб уникнути відриву трубних
оболонок колон діаметром понад 1 м, на рівні верхньої полиці консолі всередині
труби приварюється металева кільцева діафрагма. Самі балки перекриттів кріпилися
монтажними болтами до консолей, привареними на заводі з зовнішньої сторони до
трубобетонних колон [16].
2. При зведенні конструкцій каркасу 46 поверхового житлового будинку в
Австралії м.Мельбурні, на двох кінцях сталевих труб в кожній секції на внутрішній
поверхні прикріплені кільця, які створюють опір зрізу [28].
3. У конструктивній системі «SWMB» до внутрішніх поверхонь трубчастих
оболонок приварюються сталеві анкерні стержні з кроком 30 см [29].
Крім перерахованих вище відомих способів, присутні безліч науково-
експериментальних досліджень в цій області. Далі розглянемо найбільш відомі.
Японськими фахівцями [30] встановлена залежність в необхідності посилення
зчеплення бетонного ядра з оболонкою в зонах примикання перекриттів, яка
визначається виразом (1.1). З якого випливає, що потреба в додаткових заходах по
збільшенню зчеплення виникає при неоднорідності розподілу напружень в
бетонному ядрі між центральними точками верхньої та нижньої частини колон (рис.
1.16а)
(1.1)

де: ΔcNi - осьове зусилля в колоні, що виникає від балок перекриттів i-ro
поверху;
Ψ - розрахункова довжина;
Ls - відстань між центральними точками верхньої і нижньої колон;
fa - допустима напруга в сталевій трубі.
У разі незадоволення (1.1), потрібний пристрій механічних пристосувань (рис.
1.16б) на внутрішній поверхні труби в зоні примикання балок перекриттів.
21

Рис. 1.16. Схема передачі навантаження (а) і механічні пристосування розміщені
всередині металевої труби (б)

Так само японськими вченими фірми «Симідзу» ведуться роботи по
вдосконаленню розробленого ними рішення, що виключає зчеплення бетонного
ядра і сталевої обойми за рахунок змащення внутрішньої поверхні труби
полімерним складом.
Схожі експерименти проводилися радянськими вченими. У 1955р. У ЦНДІЗ
В.А. Росновскім і А.Ф. Ліпатовим були поставлені досліди з трубобетонними
зразками, в яких труба перед бетонуванням змащувалася машинним маслом.
Результати випробувань показали, що зразки зі змащеною і незмащеною
внутрішньою поверхнею виявляли різну міцність [31]. Подібні дослідження були
проведені Л.І. Стороженко [7,8]. У своїх дослідах він також використовував
машинне масло для змащення внутрішніх поверхонь труб і отримав той же
результат, який був в дослідах ЦНДІЗ. У 1988 р. під керівництвом В.В. Дегтярьова
проведені випробування трубобетонних елементів на відцентрове стиснення, але
замість машинного масла використовувалася поліетиленова плівка з передачею
навантаження від плити преса безпосередньо на бетонне ядро. Напруга бетону під
плитою преса в 2,3 рази перевищувало призмову міцність бетону. Руйнування колон
22

відбувалося через сильний бічний тиск бетону, який викликав випинання стінки в
результаті досягнення металом границі текучості при розтягуванні [31].
У 1995 році американськими вченими (Philip F. Boyd, William F. Cofer і David
I. McLean) проведена серія експериментів зі звичайними трубобетонними зразками і
оснащеними внутрішніми анкерами, що сприймають розтягувальні напруження на
поверхні контакту матеріалів (рис. 1.17) [32]. Для влаштування анкерів на
внутрішній поверхні труби, сталева оболонка розрізала уздовж її поздовжньої осі на
дві рівні половини, далі до них приварювалися металеві стрижні навколо їх кола.
Після чого, отримані половини зварювалися суцільним швом.

Рис. 1.17. Приварені анкери до внутрішньої поверхні розрізаних частин металевої
труби
Результати випробувань показали, що зразок, забезпечений внутрішніми
анкерами, в порівнянні з іншими має 5% перевищення несучої здатності, більш
низьке зниження міцності і ослаблення (рис. 1.18).
Пластичність всіх зразків була ідентична, за винятком більш раннього початку
утворення зім’ятої металевої труби (поява гофр) зразків оснащених внутрішніми
анкерами.
Велика кількість робіт присвячена створенню різними способами
попереднього обтиснення бетонного ядра з метою забезпечення спільної роботи
бетонного ядра і металевої оболонки.
23

Рис. 1.18. Сумарна залежність «навантаження-деформація» (load-deflection) для
звичайних трубобетонних зразків (column 1,2,4,5) і оснащених внутрішніми
анкерами (column 3)

В. А. Росновский розглядав створення попереднього обтиснення за рахунок
розширення металевої труби шляхом її нагрівання під час бетонування і початком
твердіння бетону [33]. Передбачалося, що після набору певної міцності бетоном,
охолоджена оболонка буде зменшуватися і тим самим обжимати бетонне ядро, але
після 7-годинного витримування конструкції температура центру бетонного ядра
практично дорівнювала температурі оболонки, а міцність самих стійок знижувалася.
На підставі результатів проведених в НІІЖБе, Г.М. Мартиросов і А.І.
Шахворостов запропонували забезпечувати спільну роботу бетонного ядра і
сталевої обойми шляхом попереднього напруження сталевої труби за рахунок
енергії розширення бетону на напружуючому цементі [34]. Випробування показали
збільшення діапазону пружної роботи таких елементів в середньому на 30%,
підвищення несучої здатності на 5-10% в порівнянні з аналогами з бетону на
портландцементі.
В Ульяновському державному технічному університеті У.А. Ямлеев, А.Н.
Нікашин, Р.Е. Камалтдінов запропонували підвищити стійкість позацентрово
стиснутих трубобетонних елементів при одночасному підвищенні несучої здатності
і зниженні металоємності за рахунок розміщення всередині бетонного ядра
24

сердечника [21]. Даний сердечник є високоміцні арматурні стержні періодичного
профілю, що розходяться віялом від середини до кінців оболонки і жорстко
закріплені в її отворах зварюванням. Крім того, бетонне ядро виконано з цементів.
У Магнітогорському державному технічному університеті А.Л. Крішаном,
М.Ш. Гарєєвим, А.І. Сагадатовим, М.Ш. Матвєєвим, В.Г. Матвєєвим, І.В.
Аткішкіним та іншими запропоновано виготовляти трубобетонні колони з
попередньо обтиснутим бетонним ядром. Основною особливістю їх формування є
застосування тривалого пресування бетонної суміші тиском 1,5...3МПа.
Пресувальний тиск через бетонну суміш передається на внутрішню поверхню
труби-оболонки і створює в ній попередні розтягуюче напруження [10,11]. Тривале
пресування бетонної суміші в трубобетонних елементах здійснюється одним з
наступних способів (рис. 1.19):
- за допомогою спеціальної конструкції пустотоутворювачів [9];
- послідовним вдавленням в бетонну суміш направляючого стрижня,
розташованого коаксиально зовнішньій обоймі [35];
- за допомогою використання в якості в'яжучого реопластичного
швидкотверднучого цементу.

Рис. 1.19. Принципові схеми попереднього обтиску трубобетонних елементів: а -
тривале пресування бетонної суміші за допомогою пустотоутворювачів; б -
25

пресування суміші шляхом послідовного вдавлення направляючого стрижня; в -
використання властивості розширюючого цементу
26

Висновки по 1 розділу.
1. Проведений аналіз сучасного житлового будівництва вказує на певний ряд
факторів, що стримують широке застосування трубобетонних конструкцій при
будівництві будівель різного технологічного призначення, а саме: слабка
нормативна база, відсутність ефективної методики розрахунку і технології зведення
таких конструкцій.
2. Намічена тенденція будівництва будівель та споруд, що мають
індивідуальне архітектурно-планувальне рішення, із забезпеченням зниження
вартості зведення, матеріаломісткості і трудомісткості, а також трансформації
внутрішнього планування протягом терміну експлуатації з мінімальними витратами,
вимагає розробки нових конструктивно-технологічних рішень і елементів несучих
конструкцій будівель та споруд.
3. Широкий зарубіжний і радянський досвід застосування трубобетонних
конструкцій в області будівництва показує високу конструктивно-технологічну
ефективність зведення різних житлових і цивільних будівель, а також інженерних
споруд.
4. Проведений огляд способів підвищення ефективності трубобетонних
елементів вказує на активні розробки в нашій країні і за кордоном щодо їх
використання в якості вертикальних несучих конструкцій будівель.
5. Відсутні рішення вузлів сполучення трубобетонних елементів по висоті і
перекриттів в багатоповерхових каркасах, що забезпечують спільну роботу сталевої
оболонки та бетонного ядра, що також є стримуючим фактом широкого
використання таких конструкцій при будівництві будівель і споруд.
6. Лідером технології зведення будівель і споруд із застосуванням
трубобетонних елементів на даний момент є КНР, де створений цілий науково-
дослідний інститут трубобетону і розроблена нормативна база з проектування та
зведення таких конструкцій.
27

РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ КОНСТРУКТИВНИХ ПАРАМЕТРІВ
РОБОТИ ТРУБОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ
Основними цілями експериментальних досліджень були:
- визначити динаміку процесів твердіння модифікованих бетонів, в тому числі
високоміцних, в замкнутому просторі сталевої оболонки, що пов'язано з
призначенням технологічних режимів зведення будівель;
- визначити ефект влаштування внутрішніх анкерних систем і їх вплив на
деформативність та міцнісні характеристики трубобетонних елементів при
центральному і відцентровому стисканні з різними варіантами прикладання
навантажень (повністю на весь переріз і тільки на сталеву оболонку);
- встановити ступінь вплив фактору водоцементного числа і модифікуючих
добавок на інтенсивність набору міцності бетону і їх вплив на рівень
технологічності зведення вертикальних і горизонтальних конструкцій;
- оцінити ефективність розробленого конструктивно-технологічного рішення
вузлів трубобетонних колон по висоті і перекриттях.

2.1 Характеристика зразків і обсяг досліджень конструктивних
параметрів роботи трубобетонних елементів

Для досягнення поставлених цілей досліджень були виготовлені III серії
дослідних зразків (табл. 2.1), що відрізнялися між собою класом бетону і
конструкцією (з пристроєм анкерних систем і без). На рис. 2.1 показані загальні
види експериментальних зразків. Зразки серій I, II, ІІІ мали різний крок анкерів по
висоті і глибину анкерування (табл. 2.2).
Відомо [36], що результати експериментів, пов'язані з випробуваннями
трубобетонних зразків, вважаються достовірними при співвідношенні Н/D≥3.
Внаслідок чого, для експериментальних досліджень прийняті зразки, висотою в
п'ять діаметрів труби.

28

Таблиця 2. 1
Геометричні характеристики зразків
Розміри
Анкерна система
Серії оболонки, мм t/Ø, Аb, μ,
Аs, см2
мм см2 %
Ø Н t вид місце
I «-» «-»
102 510 2,5 0,0245 7,81 73,9 10,6
с кроком по 5
II анкери
висоті

в зоні
III 108 540 3,5 відгин 0,0324 11,49 80,1 14,4
оголовку
В якості обойми використовувалися труби сталеві електрозварні прямошовні
по ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80.
Таблиця 2. 2
Ступінь анкерування зразків I-III серій
Глибина анкерування по
Кіл-ть анкерних Крок
Серії відношенню до діаметра
рядів, шт. анкерування, мм
труби
I 3 1/4 Ø 170
II 7 1/4 Ø 70
III 3 1/3 Ø 170

29

Ø /Н

Рис. 2.1. Варіанти конструктивного рішення трубобетонних дослідних зразків:
а - трубобетонний зразок; б - те ж саме з розміщенням анкерних систем з кроками
S=70 і 170мм; в - те ж саме з розміщенням анкерних систем в оголовку; г - те ж саме
з імітацією пристрою сполучної гільзи оснащеної анкерами у вигляді пелюстків.
1 - металева труба; 2 - бетон; 3 - внутрішні анкери; 4 - анкери оголовочної
частини; 5- оголовок; 6 - сполучна гільза з пелюстками (7)

В якості моделі анкерної системи, що розташовується з кроком по висоті
трубобетонного елемента, використовувалися гвинти діаметром 3мм, довжиною
25мм і 35мм з метричної різьбою, відповідні ГОСТ 17473-80 і ГОСТ 17475-80. На
рис. 2.2 представлений загальний вид дослідних трубобетонних зразків I-ІІІ серій
оснащених анкерними системами до заповнення бетонною сумішшю.
30

Рис. 2.2. Загальний вигляд зразків І-ІІІ серій: а - I серія; б - II серія; в - III серія;
Для імітації вузла сполучення перекриття з трубобетонною колоною,
оголовочна частина якої оснащена анкерної системою, в трубобетонних зразках II
серії застосовувалися сталеві болти М8, L=35мм по ГОСТ 22356-70 [21] з класом
міцності 8.8 (рис. 2.3). Для трубобетонних зразків I серії були виготовлені спеціальні
перехідні гільзи, що мають внутрішні відгини у вигляді «пелюсток», які слугують
анкерною системою (рис.2.4). Перехідні гільзи виготовлялися з тих же сталевих
труб, що і трубобетонні зразки по ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, Ø 108x3,5мм.
Для порівняння несучої здатності дослідних трубобетонних елементів, були
виготовлені залізобетонні зразки, армовані окремими стрижнями Ø8 А-500 з
рівноцінними площами поперечного перерізу металу і бетону (рис. 2.5). В якості
опалубки використовувалися полімерні труби діаметром 100мм з товщиною стінки
0,5мм, які демонтувались на третю добу витримування механічним способом
шляхом поздовжнього розрізання. Залізобетонні елементи виготовлялися для
дослідних серій I-III з тих же замісів бетонів.
Дослідні зразки заповнювалися бетоном трьох класів (табл. 2.3). Підбір та
приготування бетонних сумішей проводилося відповідно до ГОСТ 27006-86 в
31

бетономішалках примусової дії. Заповнення зразків кожної серії здійснювалося
бетонної сумішшю з одного замісу.

Рис. 2.3. Вузол обпирання анкерної системи, серії І-ІІІ:
а - загальний вид; б -вид зверху

Рис. 2.4. Оснащення зразків I серії з’єднувальними муфтами: а - загальний вид;
б – вид зверху; в - вид збоку

32

Рис. 2.5. Конструкція залізобетонного зразку:
а - опалубка і армокаркас; б - загальний вигляд
Таблиця 2.3
Склади бетонних сумішей
Витрата складових,
3 Домішки
кг/м
Обсяг
ОК,
Ц Щ П В Вид від маси В/Ц см
цементу,
0%,9 ,
1 1 В40 400 990 680 170 С-3, СНВ 0,42 25 2,9
0,0003
SikaViscoCrete 5-
2 II В40 400 1010 865 150 1,2 0,38 20 2,3
800
SikaViscoCrete-20
3 III В55 400 1040 850 105 5 0,26 24 1,1
Gold
Характеристики складових бетонних сумішей:
Заповнювачі
В якості інертних сировинних матеріалів для приготування бетонних сумішей
при проведенні досліджень застосовувалися наступні матеріали:
- пісок відповідає вимогам ГОСТ 8736-93, дійсна густина 2,64 г/см, насипна
щільність 1,55 т/м, модуль крупності 2,4, вміст пилоподібних глинистих
частинок 0,8%, вміст фракцій більш 5мм 0,6%;
33

№ складу
№ серії
Клас бетону
Повітря, %
- щебінь фракцій 5-10 відповідає вимогам ГОСТ 8270-93, дійсна густина
2,68г/см, насипна щільність 1,5 т/м, марка щебеню по міцності Ml400, дані
розсіювання (співвідношення фракцій): більш 10мм -2,9%, 10-5мм - 93,7%,
менше 5 мм - 3,4%, вміст зерен пластинчастої і голчастої форми 22%,
забрудненість пилуватими, глинистими, мулистими 0,9%;
В'язка речовина
- цемент, який відповідає вимогам ГОСТ 31108-2003 [25] активність цементу на
стиснення: у віці 2-х діб - 19,2 МПа, у віці 28-и діб 48,6 МПа; дійсна густина
3,1 г/см; насипна щільність 1,15 т/м; терміни схоплювання: початок через 2
год. 40 хв., кінець через 4ч. 20 хвилин.
Хімічні домішки
Як пластифікуючі добавки для отримання високорухливих бетонних сумішей з
високим ступенем гомогенності, використовувалися такі добавки:
1 - суперпластифікатор «С-3»;
2 - суперпластифікатор «Sika ViscoCrete 5-800;
3 - гіперпластифікатор «Sika ViscoCrete-20 GOLD.

Рис. 2.6. Забетоновані зразки І-ІІІ серiй
Бетонування зразків проводилося в вертикальному положенні з пошаровим
укладанням бетонної суміші при ущільненні за допомогою вібрації на
віброплощадці (рис. 2.6). Температура навколишнього повітря коливалася в межах
22-24°С. При кожному бетонуванні серій зразків, з середньою частини замісу
34

виготовлялися контрольні зразки-куби з ребром 10см (12шт) для визначення
міцності бетону. Після бетонування, для виключення втрати вологи з дослідних
зразків і зразків-кубів, їх відкриті поверхні покривалися поліетиленовою плівкою.
Через 24 години після виготовлення проводилася розпалубка форм зразків-кубів і
разом з дослідними трубобетонними зразками переносилися в приміщення з
підтриманням відносній вологості повітря не нижче 95% і температурою 20±2°С, де
відбувалося твердіння бетону і спостережння за ним.
Дослідний трубобетонний зразок із зовнішнім діаметром сталевої оболонки
102мм, товщиною стінки 2,5мм і висотою 510 мм, забезпечений циліндричними
анкерами по висоті, глибина яких становить 1/4 від зовнішнього діаметра труби з
кроком по вертикалі рівним 170мм, заповнений бетонною сумішшю класу по
міцності В40 має водо-цементне відношення 0,42.
Дослідні зразки випробовувалися у віці 3, 7 і 28 діб на гідравлічному пресі
300т МТС-ГТМ, тип ИП-1000, ГОСТ 28840-90 з центральним і позацентровим
додатком руйнівних навантажень. Навантаження здійснювалося поступово, по 5т.
(10% від теоретичної величини руйнівного навантаження) з витримкою конструкцій
під навантаженням протягом 5-7 хвилин для стабілізації деформацій, після чого
відбувалося зняття показників з приладів.
Для трубобетонних зразків за руйнівне навантаження приймалося те, при
постійному значенні якого, продовжували зростати деформації більше 7 хвилин.
Залізобетонні зразки випробовувалися до повної втрати загальної стійкості.
Прикладання навантажень з ексцентриситетом створювалось за допомогою
ножового шарніра, що розміщується на оголовці дослідних трубобетонних зразків
(рис. 2.7). Для всіх серій І ексцентриситет становив 40мм, для всіх інших (ІІ-ІІІ)
30мм.
35

Рис. 2.7. Ножовий шарнір
Передача зусиль на трубобетонні зразки проводилася за двома схемами (рис.
2.8). У першій, зусилля прикладається на весь переріз (на бетонне ядро і сталеву
оболонку), а в другій тільки на оболонку.
Експериментальні дослідження за другою схемою передачі зусиль мають
велике значення, так як імітують реальні вузли сполучення трубобетонних колон з
перекриттями багатоповерхових будівель. Додавання навантажень на оболонку
здійснювалося на зразки з I по ІІI серії. Для чого, зразки серій I і ІII оснащувалися
опорним коміром з укладанням на нього прошарку у вигляді сталевого кільця, що
забезпечувало зазор між бетонним ядром і плитою преса. Для дослідних зразків з II
по ІІI серії було виточити спеціальне опорне кільце, що має посадочну фаску (рис.
2.9).

Рис. 2.8. Схеми випробувань трубобетонних зразків: а - передача зусиль на
весь переріз (на сталеву оболонку і бетонне ядро); б - те ж на оболонку за
допомогою опорного коміра або кільця
36

Перед проведенням випробувань, для рівномірної передачі навантаження на
дослідні зразки від штампа преса, їх торцеві поверхні вирівнювалися шаром
гіпсового розчину. Центрування вироблялося по осях нижньої опорної плити.
Нижня плита преса забезпечувала шарнірне обпирання. На рис. 2.10 показані колони
серії ІII в пресі, перед початком випробувань.
Інтенсивність набору міцності дослідних трубобетонних зразків
контролювалася шляхом відбору зразків-циліндрів з середніх частин. Для їх
отримання сталева оболонка розрізалась в поздовжньому напрямку, витягувалося
бетонне ядро, яке нарізали на циліндри зі співвідношенням розмірів діаметра і
висоти 1:1.

Рис. 2.9. Геометричні параметри опорного кільця

37

Рис. 2.10. Загальний вигляд трубобетонних зразків в пресі ІII серії:
а - при центральному стисканні; б - при відцентровому стисканні
Контрольні зразки-куби і циліндри випробовувалися на гідравлічному пресі
ИП-1, зусиллям до 100 т за ГОСТ 10180-90 і ГОСТ 28570-90. Центрування кубів і
циліндрів виконувалось по геометричного центру. При випробуванні циліндрів,
відібраних з конструкції трубобетонних елементів, їх торці вирівнювалися гіпсовим
розчином, остаточне компенсування нерівностей досягалося підкладкою під зразки-
циліндри фанерних пластинок, руйнуються.
Поздовжні деформації в дослідних трубобетонних зразках замірялися 4
індикаторами годинникового типу, відповідні ГОСТ 577-68 з ціною поділки 0,01 мм
і класом точності 0 на базі 300мм. При центральному стисканні індикатори
розташовувалися з рівномірним кроком по діаметру перетину, також при
відцентровому, але із забезпеченням перпендикулярного положення осі
ексцентриситету по відношенню будь-яких двох індикаторів, розташованих в одній
площині.
Так само в процесі проведення експериментів, був проведений експеримент,
який дозволив визначити адгезію бетонного ядра з металевою обоймою
трубобетонних зразків серій І-ІІІ, який підтвердив обраний напрям досліджень.
Адгезія перевірялася додаванням зовнішнього навантаження на сталеві
оболонки дослідних трубобетонних зразків І-ІІІ серій зі зрізаними частинами
38

металевих труб в опорних зонах (рис. 2.12). Додаванн навантаження здійснювалося
через опорне кільце до моменту прослизання оболонки по бетонному ядру на висоту
кільця І = 1см.

Рис. 2.11. Загальний вигляд трубобетонних зразків випробовуваних на
адгезію:
а - ТБЕ без анкерних систем I серії; б - ТБЕ з анкерними системами ІІ-ІІІ серії .

2.2 Результати дослідження бетонних перерізів роботи трубобетонних
елементів

В процесі випробувань виявлено, що наростання міцності бетону, що твердіє в
сталевій трубі, відбувається менш інтенсивно, ніж бетону контрольних зразків.
Бетон, укладений в сталеву оболонку, має нерівномірну структуру по висоті
елемента, його міцність вище в верхніх шарах конструкції (в зоні оголовка), де
присутня міграція вологи, що близька до контрольних зразках. Загальне зниження
міцності бетонного ядра в віці 28 діб в порівнянні з контрольними зразками-кубами
склало: Д1<1=24% для дослідних зразків серій I; ДВ2=19% для ІI серій; ДК3=7% для
III серій. Статистична обробка результатів випробувань представлена на малюнках
39

2.13-2.15 динамікою набору міцності контрольних образів-кубів і зразків-циліндрів
відібраних з трубобетонних елементів.
Найменша різниця міцних показників контрольних зразків-кубів і зразків-
циліндрів, відібраних з трубобетону, досягнута при зниженні В/Ц до 0,26, що
дозволяє отримати проектну міцність до 28-ми добовому витримуванню, що також
дозволяє підвищити однорідність структури бетону.
Додаткові дослідження, пов'язані з виявленням характеру набору міцності
бетонного ядра, укладеного в сталеву оболонку, в залежності від класу бетону і В/Ц
були проведені в II і III серіях. При класі бетону В35 з В/Ц=0,45 відхилення міцності
бетонного ядра в 28-ми добовому віці складає 23%, для бетону В50 з В/Ц=0,35-7%, а
при їх витримці 56 діб досягає міцності контрольних зразків-кубів з коефіцієнтом
варіації в межах нормативних вимог (рис. 2.13-2.13).

Рис. 2.12. Динаміка набору міцності контрольних зразків-кубів і зразків-
циліндрів, відібраних з трубобетонних елементів (суцільна – контрольні зразки-
куби, пунктир – зразки трубобетону відібраних елементів)
40

Рис. 2.13. Динаміка набору міцності контрольних зразків-кубів і зразків-
циліндрів, відібраних з трубобетонних елементів (суцільна – контрольні зразку –
куби, пунктир – зразки трубобетону відібраних елементів)

2.3. Дослідження міцності і деформативності трубобетонних зразків

Обробка експериментальних даних представлена епюрами поздовжніх
деформацій сталевих оболонок (рис. 2.19-2.20, 2.33-2.37 і 2.40-2.48).
З графіків поздовжніх деформацій обойми центрально і позацентрово
стиснутих трубобетонних елементів І-ІІІ серій (рис. 2.19-2.28) видно, що пристрій
внутрішніх анкерних систем не робить істотного впливу на характеристики міцності
трубобетонних елементів при комплексному додатку навантаження. Отримані
результати протилежні опублікованими в 1995 році [32] американськими вченими
Philip F. Boyd, William F. Cofer и David I Mclean, які провели експеримент із
забезпечення спільної роботи бетонного ядра і сталевої оболонки шляхом
влаштування на внутрішній поверхні труби анкерів. Результати їх експериментів
показали підвищення несучої здатності на 5%, що пояснюється великими розмірами
анкерів і їх більш частого кроку розстановки по висоті трубобетонних елемента.
41

Рис. 2.14. Повздовжні деформації обойми в центрально зжатому ТБЕ I серії

Рис. 2.15. Повздовжні деформації обойми в центрально зжатому ТБЕ II серії

Рис. 2.16. Поздовжні деформації обойми у внецентро стисненому ТБЕ II серії
42

Рис. 2.17. Поздовжні деформації обойми у внецентрово стислому ТБЕ III серії
Вивчення деструктивних процесів деформування, а також адгезійних
характеристик бетонного ядра з обоймою, здійснювалося після зняття з дослідних
зразків сталевих оболонок. Для запобігання утворенню додаткових деформацій
бетонного ядра, в ході його вилучення, було знято закріплення внутрішніх анкерів в
металевих трубах за допомогою зрізу їх капелюшків.
У всіх зразках з I по ІІІ серії, після зняття оболонок, бетонне ядро повторює
форму деформованої труби (рис. 2.18), що свідчить про придбанні їм властивості
пластичної течії, а роздроблення бетону зафіксовано тільки в місцях утворення
гофр. Витягнуте ядро в зразках серій II-ІІІ мало відрив бетону в зонах розміщень
анкерів (рис. 2.18), а при глибині анкерів дорівнює 1/3 діаметра труби з
максимальним числом рядів по висоті при знятті оболонки стався розкол бетонного
ядра по вертикальній осі (рис.2.18).

Рис. 2.18. Характер деформування досвідчених трубобетонних зразків після
зняття сталевих оболонок - трубобетонний елемент I серії; б - те ж II серії; в - те ж
ІІІ серії
43

Руйнування центрально стиснутих дослідних трубобетонних зразків I і ІІI
серій при комплексному додаванні навантажень починалося з візуального огляду
гофр в оголовочній частини (рис. 2.19а) з подальшим випинанням стінки труби по
висоті елемента. При відцентровому стисканні спочатку викривлялася оголовочна
частина трубобетонного елемента в сторону додатку ексцентриситету, після чого
відбувалася загальна втрата несучої здатності.
При докладанні руйнівних навантажень безпосередньо на оболонку, в
трубобетонних зразках ІІI серії не мають анкерних систем, руйнування починається
з візуальних тріщин в стінках сталевої обойми (ріс.2.18б) при центральному
стисканні, а при відцентровому з її зімятті і утворенню гофр з боку докладання
ексцентриситету (рис. 2.18в).
Руйнування трубобетонних зразків ІII серії, оснащених анкерними системами,
при центральному стиску з оболонковим способом прикладання навантаження
представлено на рис. 2.19. Під час втрати ними загальної несучої здатності, стався
відкол верхнього шару бетонного ядра внаслідок моменту від внутрішніх анкерів за
рахунок дії надлишкової сили. Далі відбулося прослизання сталевої оболонки по
бетонному ядру на величину рівну висоті опорного кільця (1см). Зріз же самих
внутрішніх анкерів не зафіксований. При відцентровому стисканні сталося зминання
металевої труби в зоні ексцентриситету ідентично зразкам ІI серії.

Рис. 2.19. Характер деформування дослідних трубобетонних зразків І-ІІІ серій:
а - центрально стиснений елемент І серії при комплексному додаванню
44

навантаження; б - внецентрово стиснений зразок II серії, докладання навантаження
на оболонку; в - те ж ІІІ серії

Рис. 2.20. Відкол верхнього шару бетонного ядра в дослідних зразках ІII серії:
а - після випробувань; б - характер руйнування
Зафіксовано зниження загальної несучої здатності при оболонковому
докладанні навантаження в зразках, які не мають анкерних систем ІІІ серій до 50% .
Оснащення дослідних зразків I і ІI серій циліндричними анкерами і сполучними
гільзами відповідно, дозволяє отримати несучі характеристики конструкцій близькі
до отриманих при додаванні навантажень на бетонне ядро і оболонку.

45

2.4 Порівняння будівельно-технологічних характеристик каркаса будівлі
при заміні залізобетонних колон на трубобетоні
Для визначення ефективності застосування трубобетонних елементів
проведено порівняння будівельно-технологічних характеристик двох аналогічних
варіантів каркаса висотного будинку. У першому варіанті вертикальні несучі
конструкції виконані з традиційних залізобетонних елементів, які в другому варіанті
замінюються трубобетонними конструкціями, з розрахунку.
Як об'єкт порівняння обраний 47-ми поверховий адміністративно-торговий
висотний комплекс «Міра-Плаза», висотою 192,5м (рис.2.21), каркасно-стовбурної
конструктивної схеми, що має такі основні характеристики:
- міжповерхові перекриття з монолітного залізобетону з класом по міцності
В60;
- циліндричні периферійні колони і стіни ядра жорсткості з монолітного
залізобетону з класом по міцності В80 і змінними діаметрами 1600, 1400, 1200 і
900мм відповідно I, II, III і IV ярусах. Колони армовані двома циліндричними
каркасами зі стрижнів Ø40А500с (рис.2.22).

Рис. 2.21. План типового поверху висотного комплексу «Міра-Плаза»
46

Рис. 2.22. Армування залізобетонних колон

У цьому будинку проводиться заміна периферійно розташованих
залізобетонних колон на трубобетонні. Передбачається, що трубобетонні колони
оснащуються сполучними гільзами, мають анкерні системи на рівні сполучень
перекриттів з колонами, що дозволяє забезпечити спільну роботу сталевої оболонки
та бетонного ядра.
Підбір трубобетонних колон
У програмному комплексі Ing+2010 у підсистемі кінцевих елементів
розрахунків будівельних конструкцій на міцність, стійкість і коливання MicroFe
2010 створена модель адміністративно-торгового комплексу «Міра- Плаза»
(рис.2.23) і проведений її статичний розрахунок з урахуванням вітрової складової і
розподілу навантаження на каркас.

Рис. 2.23. Розрахункова модель адміністративно - торговельного комплексу «Мира-
47

Плаза»:
а - загальний вид; б - те ж саме з розбивкою на яруси
Результати розрахунку показали, що заміна циліндричних залізобетонних
периферійних колон трубобетонними, дозволяє зменшити їх поперечні перерізи в
1,3-2,0 рази (табл. 2.4), при одночасному зниженні класу бетону по міцності з С80 на
С60. Також, крім економії бетону, пристрій трубобетонних колон дозволяє
відмовитися від густого армування подвійними циліндричними каркасами зі
стрижнів ø 4ОА500с.
Табл. 2.4 - Зниження перерізу колон при заміні залізобетонних на трубобетонні
елементи
Характеристики колон
Залізобетонні Трубобетонні
№ п/п № яруса Ржб/Ртбк
ø, мм F, см2 2
Клас бетону ø xδ, мм Р, см Клас бетону
1 1 1600 2,01 1420 х14 1,58 1,27
2 II 1400 1,54 1120 х12 0,98 1,56
С40 В60
3 III 1200 1,13 920 х12 0,66 1,70
4 IV 900 0,64 630 х11 0,31 2,04
При цьому, відсоток армування трубобетонних колон знижується в 1,5-2,0
рази в порівнянні з залізобетонними.
Отримана економія будівельних матеріалів (стали і бетону) від використання
трубобетонних колон, приведена в таблиці 2.5. Ці дані підтверджують доцільність
трубобетонних елементів при зведенні багатоповерхових каркасних будинків.
Табл. 2.5 - Зниження матеріаломісткості колон від використання трубобетонних
елементів
Зниження металоємкості Зниження витрат бетону
№ п/п № яруса
Δs, % Δb, %
1 I 39 21
2 II 59 36
3 III 50 41
4 IV 54 52
5 По всій будівлі 50 37
48

Висновки по 2 розділу
1. За результатами експериментальних досліджень встановлено ступінь впливу
фактору водоцементного числа на інтенсивність набору міцності ізольованого
бетонного ядра. Встановлено, що при знаходженні його показника в межах 0,26-
0,35, забезпечується набір проектної міцності до 28-ми добовому витримуванню при
нормальних умовах. Отримані результати дозволяють оптимізувати склади
бетонних сумішей за умови їх подачі і укладання з використанням бетононасосного
транспорту, а також впливають на темпи будівництва і технологію виконання робіт;
2. Загальна несуча здатність центрально і позацентрово стиснутих
трубобетонних зразків залежить від способу прикладання навантаження - на бетонне
ядро і сталеву оболонку або тільки на оболонку;
3. Влаштування анкерних систем по висоті трубобетонних зразків не робить
істотного впливу на несучу здатність конструкції в цілому, а підвищує такі
характеристики: адгезію внутрішньої поверхні труби з бетонним ядром і
деформативні властивості. Одночасно з цим, їх влаштування по всій висоті труби
досить трудомісткий процес, що різко знижує технологічність конструкції;
4. Трубобетонні зразки з ядром з модифікованого бетону класу С55
знаходяться в перевищенні діапазоні напруженої роботи в порівнянні із зразками
заповненими бетоном С40, а також бетонне ядро, укладене в сталеву оболонку не
володіє крихкістю, характерною для таких класів бетонів;
5. Отримано дослідні дані нових конструктивно-технологічних рішень вузлів
сполучення трубобетонних колон по висоті і перекриттів за допомогою сполучної
гільзи, що має внутрішню анкерну систему. Дане рішення забезпечує спільну роботу
бетонного ядра і сталевої оболонки при використанні трубобетонних елементів в
багатоповерхових каркасах будівель.
6. Відповідно до порівняльного аналізу методик визначення міцності
центрально і позацентрово стиснутих трубобетонних елементів, спосіб Л.І.
Стороженко і А.В. Семко [37] відповідно до інструкццї з проектування
залізобетонних конструкцій з жорсткою арматурою [38], дає близькі результати до
експериментальних і Eurocode 4 [39], особливо для позацентрово стиснутих
49

елементів, а також може використовуватися в нашій країні з урахуванням існуючих
норм;
7. Виділені способи розрахунку трубобетонних елементів [11, 37] справедливі
при забезпеченні спільної роботи бетонного ядра і сталевої оболонки або при
використанні в якості коротких стійок (опори інженерних споруд, колони
одноповерхових будівель і т.д.);
8. Заміна залізобетонних колон на трубобетонні, на прикладі будівлі «Міра-
Плаза», дозволяє зменшити їх поперечний переріз в 1,3-2,0 рази з пониженням класу
бетону по міцності з С80 на С60, знизити металоємність в 1,6...2,4, обсяг бетону в
1,3...2,1 рази. Без організації додаткових технологічних рішень знижується
трудомісткість робіт зведення вертикальних конструкцій на 20-25% і підвищуються
темпи будівництва на 15% за рахунок відсутності технологічних операцій,
пов'язаних з армуванням і скорочення опалубних робіт.

50

РОЗДІЛ 3. ТЕХНОЛОГІЯ ЗВЕДЕННЯ КАРКАСНИХ БУДИНКІВ З
КОЛОНАМИ З ТРУБОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ
При зведенні каркаса будівлі метал і бетон є основними будівельними
матеріалами, які в першу чергу впливають на вартість будівництва. Заміна
традиційних масивних залізобетонних колон на трубобетонні елементи, дозволяє не
тільки знизити матеріаломісткість будівлі, але також сприяє скороченню
технологічних процесів опалубкування, армування і витримування. Завдяки більш
високої несучої здатності в порівнянні з традиційними залізобетонними
конструкціями з'являється можливість поліпшення архітектурно-планувальних
рішень за рахунок зменшення перетину колон або збільшення їх прольоту і кроку.
Згідно експериментально-дослідної частини цієї роботи, ефективність
трубобетонних елементів знижується при їх застосуванні в якості вертикальних
несучих конструкцій багатоповерхових каркасів без організації додаткових
конструктивно-технологічних рішень, що дозволяють включати в спільну роботу
сталеву оболонку і бетонне. ядро. Використання з'єднувальних гільз, що мають
анкерну систему в зоні сполучення трубобетонних колон з перекриттями, дозволяє
інноваційно з високим ступенем технологічності вирішити основні цілі: з'єднання
трубобетонних колон поярусно з безбалковими і балковими перекриттями. Як
показали експериментальні дослідження, при оболонковому навантаженні зразків,
оснащених одною з анкерних систем, їх несуча здатність наближається до зразків,
що сприймають навантаження всім перетином.
Розроблені конструктивно-технологічні рішення дозволяють створити систему
«оболонка» - «ядро», при якій передача навантаження від перекриттів здійснюється
через спеціальні пристрої, що забезпечують їх спільну роботу.
3.1 Конструктивно-технологічне рішення стику трубобетонних колон в
каркасних будівлях
Забезпечення спільної роботи сталевої оболонки, бетонного ядра і елементів
перекриття досягнуто шляхом сполучення трубобетонних колон за допомогою
сполучних гільз, які виготовляються з металевих труб, меншого діаметра в
порівнянні з оболонкою колони і має внутрішні П-подібні відгини стінки [40] або
іншу анкерну систему [41,42]. Гільза виготовляється в заводських умовах і
51

встановлюється у внутрішню частину оболонки, закріплюється за допомогою
зварного з'єднання.
Конструкція перехідної гільзи передбачає можливість влаштування як
балочного (рис. 3.1), так і безбалочного перекриття (рис. 3.2).
При балочному перекритті внутрішні відгини стінки гільзи одночасно
виступають в ролі опорних елементів для балок, які розподіляють навантаження від
перекриття на бетонне ядро. Для підвищення несучої здатності опорні майданчики
забезпечуються підкосами у вигляді металевих приварених пластин. У разі
безбалочного міжповерхового перекриття, сполучна гільза оснащується спеціальним
«коміром» службовою опорною зоною залізобетонного перекриття і розміщення
арматури. Його рівень установки по висоті, збігається з положенням опорних
майданчиків (П-образних відгинів стінки гільзи).
Для безбалкових перекриттів сполучна гільза замість пристрою внутрішніх
відгинів може оснащуватися циліндричними анкерами, забезпеченими
пелюстковими муфтами (рис. 3.3 і 3.4), що забезпечує закріплення анкерів в стінці
гільзи за рахунок їх розкриття. Їх установка проводиться в заздалегідь підготовлені
отвори, до або після монтажу сполучної гільзи.

Рис.3.1. Конструкція сполучної гільзи для перекриттів з використанням балок:
а - загальний вигляд сполучної гільзи; б - розріз 1-1; в - аксонометрична схема
гільзи; 1 - сполучна гільза; 2 - конусність; 3 - прорізи стінки; 4 - внутрішні відгини; 5
- циліндричний пояс; 6 – підкоси
52

Рис.3.2. Конструкція сполучної гільзи для безбалкових перекриттів:
а - загальний вигляд сполучної гільзи; б - розріз 1-1; в - аксонометрична схема
гільзи; 1 - сполучна гільза; 2 - конусність; 3 - прорізи стінки; 4 - внутрішні відгини; 5
- опорний «комір»

Рис.3.3. Сполучна гільза з циліндричними анкерами:
а — загальний вид сполучної гільзи; б - розріз 1-1; 1 - з’єднувальна гільза; 2 -
конусність; 3 - циліндричні анкери, що обладнані лепестковою муфтою; 4 - опорний
«комір»

Рис.3.4. Циліндричний анкер з пелюсткової муфтою:
а - проміжне положення розкриття пелюсток; б - остаточне положення пелюсток; 1 -
стінка сполучної гільзи; 2 - циліндричний анкер; 3 - рухома частина муфти; 4 -
пластичний шарнір: 5 - пелюстки муфти; 6 - нерухома частина муфти; а - кут
розкриття пелюсток

В результаті експериментально-аналітичних досліджень встановлено, що
пристрій П-образних відгинів стінки сполучної гільзи є найбільш раціональним
рішенням, ніж її оснащення окремими циліндричними анкерами, що вимагає
додаткових трудовитрат на їх виготовлення і установку, а також обмежену область
53

розподілу навантаження на бетонне ядро при великих діаметрах трубобетонних
колон. Для з'єднання елементів колон різного діаметру розроблена перехідна гільза
(рис. 3.5), що володіє тими ж характеристиками, що і сполучна. Для забезпечення
процесу нарощування, елементи перехідної гільзи (верхня і нижня її частини)
з'єднуються між собою за допомогою металевих пластин, які є ребрами жорсткості.

Рис.3.5. З'єднання трубобетонних колон різного діаметру перехідною гільзою:
а - загальний вигляд гільзи; б - розріз 1 -1; 1 - верхня частина гільзи; 2 - нижня
частина гільзи; 3 -конусність; 4 - П-подібні прорізи стінки: 5 - внутрішні відгини
стінки; 6 - циліндричний пояс; 7 - підкіс; 8 - ребра жорсткості, які об'єднують
перехідну верхню (1) і нижню (2) частини гільзи

Для підвищення рівня індустріального трубобетонних конструкцій при їх
монтажі, доцільно частину найбільш відповідальних робіт з оснащення сталевих
оболонок сполучними гільзами виробляти в заводських умовах. Це дозволяє
отримати монтажний елемент (рис. 3.6) з необхідними припущеннями за діаметрами
для вільної установки в проектне положення. У верхній частині сталевої оболонки
розміщуються дві технологічні пластини з отворами, які забезпечують кріплення
монтажних підкосів, що полегшує процес вивірки і тимчасового закріплення.
Використання високого ступеня заводської готовності монтажного елемента і
потокової технології виробництва робіт, досягається зниження чисельного складу
робітників, трудомісткості пристрою стиків і підвищуються темпи зведення каркаса
будівлі. Це так само важливо, коли будівництво об'єкта ведеться в обмежених
умовах будівельного майданчика і не вистачає площі для організації місць
укрупненого.
54

Рис.3.6. Монтажний елемент заводської готовності:
1 - сполучна гільза; 2 - сталева оболонка колони; 3 - технологічні пластини
(«Вушка») для кріплення монтажних підкосів

3.2 Організаційно-технологічна модель зведення багатоповерхового каркаса з
трубобетонними колонами
Ключовим моментом зведення каркаса будівлі з трубобетонними колонами, є
можливість використання несучої здатності сталевої оболонки для передачі на неї
навантаження від зон, прилеглих до трубобетонних колон. У разі використання
балочних перекриттів, технологічне навантаження зростає зі збільшенням прольоту
балок. До моменту заповнення бетонною сумішшю виходить єдина просторова
опалубочна система вертикальних і горизонтальних елементів. Таким чином, можна
послідовно здійснювати процес бетонування оболонок колон і перекриття без
перерви на набір необхідної міцності.
Організаційно-технологічна модель зведення каркаса може
здійснюватися за двома технологічними схемами:
1 - з розбивкою поверху на технологічні захватки, що забезпечують
потоковість виконання робіт;
2 - за однозахватною схемою на площу поверху.
За першою схемою процес зведення каркаса починається з установки
монтажних елементів (сталевих оболонок оснащених сполучними гільзами) в
проектне положення. З огляду на відносно малу вагу сталевих оболонок, їх
строповка може здійснюватися за допомогою хрестової траверси за опорний
55

«комір», що має технологічні отвори для гаків (рис. 3.7а) або шляхом пальцевого
захоплення через спеціально виконаний отвір у верхній частині сполучної гільзи
(рис. 3.7б). Далі проводиться вивірка і тимчасове закріплення монтажного елемента
з використанням інвентарних підкосів. Постійне кріплення сполучених елементів
здійснюється болтовим з'єднанням. Після чого влаштовується опалубка та
армування безбалкових перекриттів. У разі використання балочних перекриттів,
технологічна послідовність полягає в монтажі балок, укладанні незнімної опалубки з
профільованого настилу, основного і додаткового армування. Скорочення
технологічних операцій за рахунок відсутності армування колон і складних
сполучень з перекриттями призводить до зниження тривалості підготовчого циклу.
Бетонування захваток типового поверху здійснюється безперервно зі швидкістю
подачі суміші 8...12м3/год.
За другою технологічною схемою виконується безперервний процес
послідовного зведення поверхів. При досягненні міцності бетону перекриття
1,5...2,0МПа здійснюється монтаж оболонок колон наступного поверху, опалубки
перекриття, армування і подальше укладання бетонної суміші. Демонтаж опалубки
нижчого поверху здійснюється після набору міцності не менше 50% з
використанням стійок переопирання і 60% при прольоті, що перевищує 8м. За
рахунок безперервності процесів досягається додаткове зниження тривалості робіт
зі зведення типового поверху на 15-20%.
А. Влаштування перекриттів з використанням балок
При влаштуванні балочного перекриття спочатку монтуються металеві балки з
заведенням їх в конструкцію з'єднувальних гільз через виконані в них прорізи стінки
і опертям на внутрішні відгини. Тимчасове кріплення балок до циліндричного поясу
виконується електродуговим зварюванням кутового шва, що забезпечить
просторову жорсткість конструкції на період підготовчих робіт перед бетонуванням.
Далі проводиться розкладка профільованого настилу по верхніх полицях балок з
кріпленням на самонарізні гвинти і армування окремими арматурними стрижнями
(рис. 3.8). Зв'язок металевих балок перекриття з ядром жорсткості здійснюється
56

шляхом зварного з'єднання встик через металеву пластину або куточок до заставної
деталі.
Б. Влаштування безбалкових перекриттів
У разі безбалкового перекриття (рис. 3.9) влаштовується стійко-балочна
система з укладанням опалубних панелей. Далі здійснюється розкладка на опорні
«коміри» сіток додаткового армування зон сполучень перекриттів з колонами, які
зв'язуються з арматурними сітками нижнього і верхнього рівнів. Причому, для
підвищення темпів арматурних робіт доцільно використовувати просторові
арматурні блоки.

Рис.3.7. Схеми стропування монтажних елементів хресною траверсой за опорний
«Комір» (а) і пальцевим захватом (б) 1 - сталева оболонка; 2 - сполучна гільза; 3 -
хрестова траверса; 4 - стропи; 5 -траверса; 6 - сталевий палець

Рис.3.8. Схема влаштування балочного перекриття
1 - сполучна гільза; 2 - сталева оболонка; 3 - технологічні пластини («вушка»); 4
- металеві балки; 5 - зварене з'єднання; 6 - профільований настил; 7 -
арматурні стержні; 8 - циліндричний пояс; 9 - монтажний підкіс
57

Рис.3.9. Схема пристрою безбалкового перекриття
1 - сполучна гільза; 2 - сталева оболонка; 3 - технологічні пластини ( «вушка»); 4 -
опалубочна система перекриття; 5 - опорний «комір»; 6 - додаткове армування зон
сполучень з колонами; 7 - верхні і нижні арматурні сітки; 8 - монтажні підкоси; 9 -
внутрішні відгини стінки гільзи.

Для сполучення міжповерхових перекриттів з ядром жорсткості
передбачається з'єднання робочої арматури за допомогою випусків. У разі зведення
ядра жорсткості з випередженням в один або кілька поверхів, арматура випусків
загортається в армований або спінений поліетилен і загинається горизонтально, а в
момент зчленування з перекриттям відгинається і об'єднується з арматурою
перекриття. Також можливий варіант того, що спирається перекриття на опорний
металевий «столик», який закріплюється на стіні ядра жорсткості через заставну
деталь.
В. Одноциклічне бетонування конструкцій
Після виконання підготовчих робіт, перед бетонуванням конструкцій
каркасу (монтаж металевих оболонок і пристрій опалубки балочного або
безбалочного перекриття), коли забезпечена просторова жорсткість, здійснюється
укладання бетонної суміші вертикальних і горизонтальних конструкцій в одному
циклі - одноциклічне бетонування.
Спочатку бетонна суміш укладається в усі сталеві оболонки до позначки
верху плити перекриття і без перерви на набір міцності бетонується перекриття. Це
дозволяє збільшити площу технологічних захваток, більш раціонально
58

використовувати бетононасосний транспорт при безперервному поданні бетонної
суміші і скоротити тривалість зведення несучих конструкцій типового поверху.
Приклад виконання робіт по зведенню несучих конструкцій каркасу будівлі з
одноциклічною укладанням бетонної суміші проілюстрований на рис.3.10
технологічними схемами.
У процесі зведення конструкцій каркасу будівлі, за рахунок несучої
здатності сталевої оболонки, бетонне ядро не потребує витримки на набір
регламентованої міцності. Поєднання даної властивості з одноциклічною
технологією бетонування вертикальних і горизонтальних конструкцій, дозволяє
здійснювати раннє навантаження трубобетонних колон. Таким чином, при
досягненні бетоном горизонтальних конструкцій міцності не менше 1,5 МПа, при
якій, згідно СНиП 3.03.01-87, допускається рух людей і установка опалубки верхніх
конструкцій, можливо здійснювати монтаж верхніх оболонок в проектне положення.
Крім несучої здатності, трубобетонний елемент, оснащений додатковими
механічними пристроями (сполучна гільза), повинен відповідати вимогам
технологічності будівельних конструкцій. Для цього необхідно виконати аналітичне
дослідження і зіставити отримані результати технологій зведення будівлі з
вертикальними несучими елементами з традиційними залізобетонними елементами і
за умови їх заміни трубобетонними, що оснащені з'єднувальними гільзами.

Рис.3.10. Технологічні схеми зведення несучих конструкцій каркасу будівлі з
колонами з трубобетону
І - установка монтажного елемента в проектне положення; II - вивірка, тимчасове і
постійне кріплення сталевої оболонки колони, оснащеної сполучної гільзою; III -
монтаж додаткового армування з укладанням на опорний «комір» і подальше
армування перекриття; IV - укладання бетонної суміші в сталеві оболонки колон; V -
бетонування перекриття;
59

1 - монтажний елемент; 2 - сталева оболонка колони; 3 - сполучна гільза; 4 -
фіксують болти; 5 - монтажні підкоси; 6 - опалубочна система перекриття; 7 -
додаткове армування зон сполучень колон з перекриттями; 8 - арматура перекриття.

3.3 Порівняльний аналіз технологій зведення каркасного будинку з
залізобетонними і трубобетонними колонами
Для оцінки технологічної ефективності при заміні залізобетонних колон на
трубобетонні, потрібно зіставити традиційну і запропоновану організаційно-
технологічну модель зведення каркасних будинків.
Порівняльний аналіз проводився на прикладі зведення несучих конструкцій
типового поверху, 47 поверхового адміністративно-торгового комплексу «Міра-
Плаза», що полягає у визначенні техніко-економічних показників, що включають:
трудомісткість робіт, матеріаломісткість і тривалість.
Як типовий поверх, обраний поверх в рівні III ярусу, який за показниками
зниження перетину і обсягів матеріалів знаходиться в середньому значенні. При
цьому зовнішні діаметри залізобетонних колон 1200мм, а трубобетонних 920мм,
висота типового поверху hт=3900мм.
3.3.1 Загальна характеристика 47 поверхового адміністративно-торгового
комплексу «Міра-Плаза»
Будівля каркасно-стовбурної конструктивної схеми з монолітного
залізобетону загальною висотою 192,5м з 4х поверховою заглибленою частиною до
позначки -15.0м, висота типового поверху 3,9м.
Опис існуючих конструктивних елементів
Фундаменти. Під багатоповерхові вежі корпусів А і Б передбачені пальові
фундаменти з плитним ростверком висотою 3000 мм. Палі залізобетонні
буронабивні діаметром 1200 мм, довжиною до 25 м, з кроком від 2.8х2.8 до
3.5x3.5м. Клас бетону по міцності на стиснення для конструкцій паль і
фундаментних плит - В40, марка бетону по водонепроникності - W6.
Колони. Залізобетонні, циліндричні, класом бетону за міцністю В80 і змінним
діаметром по висоті будівлі, армовані двома просторовими каркасами з арматури
класу Ø40А500с.
60

Стіни ядра жорсткості. Зовнішні стіни ядра жорсткості залізобетонні,
товщиною 800-350мм. З бетону класу по міцності В60, армовані вертикальними
Ø32А500с з і горизонтальними Ø20А500с арматурними стрижнями з кроком 200мм.
Внутрішні стіни ядра жорсткості товщиною 250мм, армовані вертикальними і
горизонтальними стрижнями Ø16А500с з кроком 200мм.
Перекриття товщиною 250 мм з пристроєм надколонних капітелей розміром
3000x3000м товщиною 500 мм. Клас бетону по міцності на стиснення В60, армовані
верхньою і нижньою сітками з окремих стрижнів Ø40А500с з коміркою 200мм.
Заміна залізобетонних колон на трубобетонні
Трубобетонні колони, оснащені перехідною гільзою, заповнені
модифікованим бетоном класу В60, що мають змінний перетин по висоті будівлі
(таб. 3.1). Для наочного зіставлення зниження перетину в цій таблиці продубльовані
параметри залізобетонних колон.
Табл. 3. 1 - Зведена таблиця існуючих залізобетонних колон і підібраних
трубобетонних
Конструктивні I зона -4-3 II зона III зона IV зона
Вид колон
параметри пов. 4-17 пов. 18-31 пов. 32-47 пов.
розмір
Ø1420,3=14 Ø1120,3=12 Ø920, 3=12 Ø630, 8=11
оболонки, мм
Трубобетонні діаметр
бетонного 1392 1096 896 608
ядра, мм
Залізобетонні діаметр, мм 1600 1400 1200 900

3.3.2 Опалубні системи для зведення каркаса будівлі з залізобетонними і
трубобетонними колонами
У двох варіантах зведення будівель використовуються однакові опалубні
системи німецької фірми «PERI» [43], арматура перекриттів і стін ядра жорсткості.
Клас бетону для залізобетонних колон залишається незмінним, а для трубобетонних
елементів приймається В60 (згідно з розрахунком розділу 2).
61

Для влаштування перекриттів прийнята сучасна опалубна система
«SKYDECK» з алюмінієвою рамою (рис. 3.11) і падаючої головою. Палуба
виготовлена з ламінованої фанери товщиною 20 мм.
Зведення залізобетонних стін ядра жорсткості здійснюється окремим
технологічним потоком без розбивки на захватки із застосуванням самопідйомної
опалубної системи «ACS». Ядро жорсткості зводиться з випередженням на два
поверхи в порівнянні з горизонтальними несучими конструкціями.
У каркасі з циліндричними залізобетонними колонами для їх влаштування
використовується опалубна система типу «VARIO».
У каркасі з колонами з трубобетонних елементів опалубна система колон
відсутня, а роль робочої арматури, як відомо, виконує сталева оболонка.

Рис. 3.11. Загальний вигляд опалубки перекриття «SKYDECK» фірми «PERI»

Оскільки виробництво бетонних робіт розглядається в умовах позитивних
температур зовнішнього повітря і, з огляду на несучу здатність сталевої оболонки,
бетон, укладений в металеву трубу, не потребує додаткових заходах щодо
прискорення набору міцності. Розпалубна міцність бетону незавантажених
горизонтальних конструкцій становить 80% від R28, так як прольоти в будівлі більше
6м. Отже, міжповерхові перекриття є конструкціями, що визначають темпи
зведення, тому навіть в літній період часу, для скорочення термінів витримки бетону
горизонтальних конструкцій доцільно застосовувати додаткові заходи щодо
62

прискорення набору міцності таких конструкцій, що в цілому інтенсифікує темпи
зведення будівлі.
Для прискорення набору міцності бетону, покладеного в міжповерхові
перекриття, передбачається використовувати внутрішній електрообігрів за
допомогою ізольованих гріючих проводів і в процесі розпалубки здійснювати
установку проміжних опор переопирання з кроком 3-4м.
У двох варіантах будівлю поділено на три приблизно рівні захватки (рис.
3.12), характеристики яких наведені в табл. 3.2.

Рис. 3.12. Схема розподілу типового поверху на технологічні захватки
Табл. 3.2 - Характеристики захваток
Обсяг
Площа Обсяг Обсяг
Площа бетону стін
бетону бетону
захватки перекриття ядра
Тип колон колон перекриття
жорсткості
м2 м3 м2 м3 м3
1 2 3 4 5 6 7
I 815,0 46,52 732,0 183,0
Трубобетонні 291,8
II 849,9 46,52 809,2 202,3
63

№ Захватки
I 815,0 27,28 751,24 187,8
Залізобетонні 291,8
II 849,9 27,28 828,44 207,1

3.3.3 Призначення параметрів витримування бетону перекриття
Вихідними даними для розрахунку параметрів електропрогріву
міжповерхового перекриття були:
- залізобетонна плита товщиною 1 = 0,25 м, що зводиться в опалубній системі
фірми PERI марки Scydeck, з коефіцієнтом теплопередачі 7,7Вт/(м2°С). Палуба
виготовлена з ламінованої фанери товщиною 20мм;
- початкова температура бетону tбн=+20°С;
- температура зовнішнього повітря tп=+22°С;
- температура ізотермічного прогріву tіз=+40°С;
- швидкість вітру - 5м/сек;
- Для термообробки бетону передбачений нагрівальний провід марки ПНСВ з
діаметром струмоведучою жили 1,2 мм і трансформаторна підстанція типу КТПТО-
80-86.
В результаті розрахунку, крок нагрівальних проводів склав 230мм,
розташованих в двох рівнях залізобетонної плити, загальною довжиною 10350м.
Довжина нагрівачів і робоча напруга 60м і 140В відповідно. Необхідна потужність
для обігріву всієї площі перекриття 98кВт, для чого буде потрібно одна
трансформаторна підстанція типу КТПТО-80-86.
В ході проведеного комплексу експериментів по оцінці набору міцності
бетону класу В60 з В/Ц=0,35, що твердіє при різних температурах, отримані криві
набору міцності, дані яких, використовувалися для призначення параметрів прогріву
і витримування конструкцій.
Режим термообробки бетону, покладеного в конструкцію перекриття і
відповідний набір міцності, представлений на рис. 3.13, з урахуванням рекомендацій
64

СНиП 3.03.01-87 і експериментальних значень набору міцності бетоном В60 в
залежності від температури твердіння.
Тривалість нагрівання бетону до температури 40°С при його швидкості не
більше 3°С/год становить 6 годин. Далі, без підтримки ізотермічного режиму,
відключаються гріючі дроти від джерел живлення і відбувається повільне
охолодження до температур навколишнього середовища (22°С - 15 годин). Загальна
тривалість термообробки становить 21 годину, а розпалубна міцність досягається
через 25 годин при 60% R28.

Рис. 3.13. Режим термообробки бетону перекриття (а) і відповідний набір
міцності (б) Тн - тривалість нагріву; Тocт - те ж охолодження
Послідовність виконання і характер поєднання робіт по зведенню типового
поверху 47 поверхової будівлі «Міра-Плаза» з залізобетонними і трубобетонними
колонами продемонстрована укрупнювальними графіками виконання робіт,
представлених на рис. 3.14 і 3.15 відповідно.

65

Затрати РОБОЧІ ДНІ/ЗМІНИ
труд< 1 2 3 4 5 6 7
Од.
НАИМЕНУВАННЯ РОБІТ Обсяг люд.- маш
вим. год. -год 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Влаштування ядра жорсткості в 3
1 м
самопідйомній опалубці 291,8 247,2 93,9 2 120,0

Армування з/б циліндричних 1т
28,6
колон
2 66,2 4,9 3 24,0
Влаштування опалубки з/б шт
11,0
циліндр, колон
3 Бетонування з/б колон м3 46,5 8,2 7,3 2 4,0
4 Витримка бетону колон м3 46,5 14,8 - 2 36,0
5 Демонтаж опалубки з/б колон шт.
11,0 18,3 2,1 3 6,0

Влаштування опалубки 100
перекриття м2 7,3
6 64,2 51,2 4 16,0
Монтаж армоблоків розміром шт.
6,0x2,5м 56,0
Заготовка і монтаж гріючих 10
7 проводів перекриття м. 1035,0 58,9 - 3 13,0

Установка трансформаторних шт.
8 1,0 2,5 - 1 2,5
підстанцій
9 Бетонування перекриття м3 183,0 15,8 14,8 2 15,0
10 Обігрів и витримка бетону м3 183,0 25,0 - 2 25,0
Демонтаж опалубки перекриття 100
11
м2 7,3 35,8 3,5 4 9,0

Армування ж/б циліндричних 1т
28,6
колон
12 66,2 4,9 3 24,0
Влаштування опалубки ж/б шт
11,0
циліндр, колон
13 Бетонування ж/б колон м3 46,5 8,2 7,3 2 4,0
14 Витримка бетону колон м3 46,5 52,0 - 2 36,0

15 Демонтаж опалубки колон шт. 11,0 8,2 7,3 2 8,0
Влаштування опалубки 100
перекриття м2 8,1
16 72,5 63,1 4 18,0
2 Монтаж армоблоків розміром шт.
62,0
6,0x2,5м
Заготовка и монтаж гріючих 10
17 проводів перекриття м. 1080,0 69,2 - 3 18,0

Установка трансформаторних
18 шт.
1,0 2,5 - 1 2,5
підстанцій

3
19 Бетонування перекриття м 202,3 22,0 21,5 2 18,0
3
20 Обігрів і витримка бетону м 202,3 34,0 - 2 34,0
Демонтаж опалубки перекриття 100
21 2 8,1 36,7 3,7 4 9,0
м

Влаштування / демонтаж шт.
22 виносних вантажних площадок 8,0 3,0 1,3 1 3,0

23 Підйом вітрозахисних щитів КС8 м.п. 181,0 70,0 79,4 2 35,0

Рис. 3.14. Календарний графік виконання робіт по влаштуванню несучих
конструкцій типового поверху будівлі «Міра-Плаза» з залізобетонними колонами
66

№ з№ах пв/апт ки |
Кіл-ть звен.
Тривалість,
год.
Затрати РОБОЧІ ДНІ/ЗМІНИ
труд< 1 2 3 4 5
Од.
НАИМЕНУВАННЯ РОБІТ Обсяг люд. Маш-
вим. год. год. 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Влаштування ядра жорсткості в 3
1 м 291,8 320,0 121,6 4 80,0
самопідйомній опалубці
Монтаж металевих оболонок, що
2 шт.
оснащені перехідними гільзами 11,0 3,0 2,6 1 3,0

Влаштування опалубки 100м2
7,5
перекриття
3 64,2 51,2 4 16,0
Монтаж армоблоків розміром шт.
56,0
6,0x2,5м
Заготовка и монтаж гріючих
4 10 м.
проводів перекриття 1035,0 39,5 - 3 13,0

Установка трансформаторних шт.
5 1,0 2,5 - 1 2,5
підстанцій
Одноциклічне бетонування ТЕК 3
6 м
и перекриття 187,8 20,0 19,2 2 18,0

Прогрів і витримка бетону 3
7 м 187,8 25,0 - 2 25,0
перекриття

Демонтаж опалубки перекриття 100м2
8 7,5 36,7 3,7 4 9,0

Монтаж металевих оболонок, що
9 шт.
оснащені перехідними гільзами 11,0 3,0 2,6 1 3,0

Влаштування опалубки 100м2
8,3
перекриття
10 72,6 63,1 4 18,0
Монтаж армоблоків розміром шт.
62,0
6,0x2,5м
Заготовка и монтаж гріючих
11 10 м.
проводів перекриття 1080,0 69,2 - 3,0 18,0

Установка трансформаторних шт.
12 1,0 2,5 - 1 2,5
підстанцій

Одноцікличне бетонування ТЕК
13 м3
и перекриття 207,1 22,2 21,5 2 20,0

Прогрів і витримка бетону м3
14 207,1 25,0 - 2 25,0
перекриття
Демонтаж опалубки перекрытия 100м2
15 8,3 36,7 3,7 4 9,0

Влаштування / демонтаж
16 шт.
виносних вантажних площадок 8,0 3,0 1,3 1 3,0

17 Підйом вітрозахисних щитів КС8 мп. 181,0 70,0 79,4 2 35,0

Рис. 3.15. Календарний графік виконання робіт по влаштуванню несучих
конструкцій типового поверху будівлі «Міра-Плаза» з трубобетонними колонами

Графіки виконання робіт на типовому поверсі (рис. 3.14 і 3.15), показують
підвищення темпів зведення каркаса будівлі з трубобетонними елементами в 1,8
67

№ захватки
№ п/п |
Кіл-ть звен.
Тривалість,
год.
разів у порівнянні з залізобетонними колонами. Загальна тривалість зведення
каркаса типового поверху з трубобетонними колонами склала 4 дні, коли з
залізобетонними колонами цей показник становить 7 діб.
3.3.4 Результати порівняльного аналізу
Відповідно до проведеному порівнянню варіантів рішень зведення несучих
конструкцій каркасу будівлі «Міра-Плаза», застосування трубобетонних елементів,
оснащених сполучними гільзами, підвищує темпи зведення, знижує трудомісткість і
матеріаломісткість.
Порівняльний графік виконання робіт по зведенню несучих конструкцій
каркасу будівлі «Міра-Плаза» (рис. 3.16) показує підвищення темпів будівництва на
3 доби при використанні трубобетонних колон. Трудомісткість робіт по
влаштуванню колон і стиків з перекриттями скорочується на 30% при використанні
монтажного трубобетонного елемента заводської готовності.

Рис. 3.16. Порівняльний графік виконання робіт при зведенні несучих
конструкцій типового поверху будівлі «Міра-Плаза» з використанням
трубобетонних колон і традиційних з монолітного залізобетону
Основні результати порівняльного аналізу наведені в таблиці 3.3.

68

Табл. 3.3 - Техніко-економічні показники зведення несучих конструкцій
типового поверху будівлі «Міра-Плаза» з залізобетонними і трубобетонними
колонами
Вертикальні несучі елементи
Од.
Показники Залізобетонні
вим. Трубобетонні колони
колони
1 Площа поверху м2 1664,90
2 Обсяг поверху м3 6493,11
3 Обсяг монолітних робіт м3 770,14 731,66
Тривалість зведення типового
4 сутки 7 4
поверху
5 Обсяг бетону колони м3 93,04 54,56
6 Маса металу колони т 57,25 25,78
247,86 (площа
7 Площа опалубки колони м2 323,3 зовнішньої поверхні
металевих труб
Витрати бетону колон на м2
8 м3/м2 0,056 0,033
поверху
Витрати металу колон на м2
9 кг/м2 34,39 15,48
поверху

Висновки по 3 розділу
1. Розроблений вузол стику трубобетонних колон по висоті і перекриттях за
допомогою сполучної гільзи, забезпечує технологічність монтажу вертикальних
несучих елементів каркасу і влаштування як балкових, так і безбалкових
міжповерхових перекриттів.
2. Одноциклічна технологія бетонування вертикальних і горизонтальних
несучих елементів каркасу підвищує швидкість укладання бетонних сумішей,
скорочує технологічні перерви на набір розпалубної міцності конструкцій, а також
знижує витрати пов'язані з обслуговуванням бетононасосного транспорту.
3. Розроблена індустріальна технологія зведення багатоповерхових каркасних
будинків з вертикальними несучими елементами з трубобетону дозволяє знизити
трудомісткість робіт по влаштуванню стиків колон по висоті і перекриттях на 30%,
підвищити інтенсивність зведення будівель на 25-30%, що підвищує рівень
технологічності трубобетонних елементів в цілому.
69

№ п/п
4. Оскільки міжповерхове перекриття є конструкцією, що визначає темпи
зведення каркаса, то його прогрів в літню пору, дозволяє набрати розпалубну
міцність протягом 25 годин, за умови організації додаткових коштів переопирання.
Загальна тривалість витримування скорочується на 2...2,5 доби.
5. Порівняльний аналіз технологій зведення адміністративно-торгового
комплексу «Міра-Плаза» в умовах позитивних температур показав, що тривалість
зведення несучих конструкцій каркасу в межах типового поверху знижується на 3
доби (з 7 до 4 днів) при використанні трубобетонних колон замість традиційних
залізобетонних.

70

РОЗДІЛ 4. ЗВЕДЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ КАРКАСУ З
ТРУБОБЕТОННИМИ КОЛОНАМИ В ЗИМОВИЙ ПЕРІОД ЧАСУ
До основних питань дослідження «зимового бетонування» присвячені роботи
російських і радянських вчених: А.С. Арбеньєва [44,45], А.А. Афанасьєва [46], В.Я.
Гендина [47], С.Г. Головнева [48] та ін.
Результатами їх досліджень є сучасна технологія виробництва бетонних робіт
в зимових умовах, яка володіє різноманітними методами теплової обробки бетону,
що дозволяє вибрати найбільш раціональний для кожного виду конструкції.
Слід зазначити, що прискорені методи твердіння бетону в оболонці,
вимагають принципово нового підходу до оцінки технологічних режимів теплової
обробки. При призначенні теплової обробки трубобетонних конструкцій, необхідно
враховувати розподіл температури в бетонному ядрі з урахуванням зовнішнього і
внутрішнього теплового впливу від екзотермічних процесів.
Одним з важливих етапів зведення несучих елементів каркасу, є виробництво
бетонних робіт в зимових умовах, коли очікувана середньодобова температура
зовнішнього повітря стає нижче +5°С, а мінімальна добова температура нижче
позначки 0°С. Згідно СНиП 3.03.01¬87, бетонні роботи в зимовий період можуть
проводитися при середньодобовій температурі зовнішнього повітря в робочій зоні
не нижче -20°С.
Нормальною температурою середовища, що забезпечує сприятливі умови для
тверднення бетону, умовно вважається 15...20°С. Низька температура (від 0 до -
10°С) істотно знижує або виключає процес гідратації цементу. Замерзання бетону,
особливо в ранньому віці, негативно впливає на подальший набір міцності бетону, а
також його структуру, викликає деструктивні процеси, що знижують фізико-
механічні характеристики бетону, а після відтавання не досягає проектних
показників. Через раннє заморожування значно зменшується зчеплення бетону зі
сталевою арматурою в залізобетоні [45], що неприпустимо в трубобетонних
елементах, коли даний показник є найбільш важливим в забезпеченні спільної
роботи сталевої оболонки та бетонного ядра.
71

Особливості виробництва бетонних робіт в зимовий період полягають у
спеціальних заходах, що оберігають замерзання бетону до придбання ним критичної
міцності, що регламентуються СНиП 3.03.01-87 в залежності від методу
бетонування, виду конструкції і характеру впливу на бетон, що забезпечує
досягнення бетоном проектних фізико-механічних характеристик.
У ряді випадків, особливо при бетонуванні масивних конструкцій,
тепловиділення від екзотермії цементу буває достатнім для набору міцності
бетоном. У даній роботі розглядаються конструктивні елементи з модулем поверхні
Мп≤4,35м-1, для яких необхідно тепловий вплив, що забезпечує прискорений набір
міцності.

4.1 Оцінка методу зимового бетонування при зведенні каркасних будинків
з колонами з трубобетонних елементів

При зведенні основних несучих конструкцій будівель з колонами з
трубобетонних елементів в умовах негативних температур зовнішнього повітря,
основна технологічна задача полягає в призначенні найбільш раціонального способу
виробництва бетонних робіт з урахуванням теплотехнічних характеристик сталевих
оболонок колон.
При виборі способів виконання робіт в зимовий період часу, необхідно
керуватися наступними умовами:
1) запобігання зниження температури бетонної суміші в процесі її
транспортування, укладання в конструкції і набору регламентованої міцності;
2) забезпечення темпів бетонних робіт, визначених ПНР;
3) підвищення оборотності опалубки.
Існує два напрямки методів зимового бетонування: пасивна та активна
обробка бетону. До першого напряму відносяться способи, які не передбачають
додаткової обробкою теплом: введення в бетон підвищеної кількості солей і
комплексних протиморозних добавок, використання методів термоса. При активній
72

обробці бетону застосовуються різні термоактивні опалубки, попередньо розігріті
бетонні суміші, електропрогрів, повітряний конвективний прогрів, обігрів бетону
гріючими проводами, інфрачервоними променями, індукційний прогрів та ін.
Основна особливість, що робить вплив на вибір способу зимового
бетонування каркасу з трубобетонними колонами - висока теплопровідність сталевої
оболонки, яка відбирає протягом деякого часу тепло у свіжевкладеного бетону, що
може привести до заморожування його периферійних шарів з розвитком подальших
деструктивних процесів.
У таблиці 4.1 наводиться оцінка методів зимового бетонування і їх
прийнятність для трубобетонних колон.
Табл. 4.1 - Оцінка методів зимового бетонування і їх прийнятність для
трубобетонних колон
№ Спосіб теплової Схема температурного Результат
п/п обробки бетону впливу
1 2 3 4
1 Пасивна обробка Додавання підвищеної Агресивність добавок знижує
кількості солей та адгезійні характеристики між
комплексних металевою трубою та бетонним
2 Метод термосу пЗар отирмахоурноозкн их пдоочбаатвкоокв ого Еяднреормгі,я а, такщожо йогоот роидмноурєтідьнсяіс, ть тва
тепловмісту бетону та рдеозвуглоьвтічантіі сеткьз отермічного процесу в
наступного його бетонному ядрі, недостатня для
поступового остигання в компенсації тепловтрати, за рахунок
3 Попередній Футоерпслоевнаінйи ойп алубці прогрів його малої масивності, також висока
прогрів бетонних бетонної суміші різними теплопровідність металевої
розчинів методами до укладки його в оболонки призводить до значних
4 Наскрізний кБоентостнрнуак сцуімюі ш включається тНеепмложвтлриавті снтаь її оптрроигмріавн. ня міцності
електродний в електричний ланцюг ядром більше 40% від проектного,
прогрів через опір та нагрівається складність установки електродів,
через проходження через можливість пересушки бетону в зоні
неї електроструму їх дії, необхідність попереднього
прогріву металевої оболонки.
5 Периферійний Передача тепла від Активно прогрівається
електродний термоелектричних матів, периферійний шар бетону
прогрів панелей, щитів тощо, (товщиною до 20см), розігрів
6 Конвективний рУотзвмоірщененниях на ппоотвреібрнхноїі Пзарлоисштоктоав ої поперетдонвщьоіг о прбоегтроінвуу
прогрів ктеомнсптерруактуцріїи прогріваючого встідаблуевваиєхт ься оболознао к, ранхиузньокка
обсягу повітря за ттрепулдоопмрісотвкідіснтоьс ті,р общіто, вмполживлаиєв існтьа
тривалість термообробки.
7 Індукційний дЗао помогроаюху нок генеернатеорргіуї Пкоомтбріенбауцєі ї ззн ачінншихи ми енсепргоосзоабтармаит,,
прогрів птеепрлеам інного магнітного сзакхлиасдтн істрьо бочихп ровгірді ву негативвунзилха
поля, котра перетворюється тсепмолпуечреантунря під чзаі с викзо’єнданнунвяа рлоьбніотю.
в сталевій оболонці в муфтою, неможливість
теплову і передається попереднього прогріву.
бетону 73

8 Електропрогрів Провода, що обігрівають, Необхідність в додаткових рішеннях
ізольованими працюють як активний опір по розміщенню гріючого проводу
проводами ділянки ланцюга та всередині трубобетонного елементу,
виділяють тепло. Прогрів а також неможливість попереднього
відбувається кондуктивно прогріву оболонки.
9 Інфрачервоний вПсреоргердіивн і ккооннссттррууккцціїі.ї за Значна витрата електроенергії, що
прогрів рахунок потоку пов’язана з низьким ККД,
випромінювання, що розсіювання променевої енергії за
залежить від температури границі контуру трубобетонних
генератора (джерела) колон. На відміну від плоских
Як видно з таблиінцфі р4а.ч1е рквооннвиехк тпирвонмиінйі вп. рогрікво нє снтарйукбцілійь,ш неефоебкхтідинван импі дмвеитщоденоам
розстановка випромінювачів,
теплової обробки бетону, покладеного в сталеовбум ежобеонлноя нвк ут оквощлионіи .п рСогтрвіовраєемнонїя
конструкції, до 20-30см.
необхідного температурно-вологісного режиму здійснюється за рахунок нагнітання
гарячого повітря теплогенераторами різного типу (дизельні, газові або електричні).
У зоні виконання робіт за рахунок теплопровідності матеріалів здійснюється
попереднє відігрівання опалубних систем, бетонування і термообробка конструкцій
в одному циклі.
Інтенсифікація технології зимового бетонування конструкцій каркасу з
трубобетонними колонами і застосуванням конвективного прогріву, вимагає
визначення параметрів термообробки бетону та проведення аналітичних досліджень.

4.2 Зведення несучих конструкцій будівлі «Міра-Плаза» з трубобетонними
колонами
Трубобетонні колони і плоскі перекриття.
Процес зведення каркаса при негативних температурах зовнішнього повітря з
трубобетонними колонами, так само як і в літніх умовах, починається з установки
монтажного елемента в проектне положення. При влаштуванні опалубної системи
перекриття, монтуються теплоізоляційні кожухи на виступаючі сполучні гільзи і по
контуру захватки, проводиться відсікання обсягу, що обігрівається, за допомогою
теплоізоляційних штор. Коли обсяг захватки повністю ізольований від
навколишнього середовища встановлюється відповідна розрахунку кількість
теплогенераторів і проводиться відігрівання опалубних систем до заданої
температури. Паралельно з роботою генераторів тепла здійснюються роботи з
армування перекриття. Кількість тепла, що мігрує через палубу перекриття,
74

достатньо для відігрівання арматури до температури не менше +5°С. Причому при
сталевий палубі перекриття (наприклад балочне перекриття із застосуванням в
якості незнімної опалубки профільованих листів) процес відігрівання, як опалубки,
так і арматури значно скорочується. При знижених температурах зовнішнього
повітря (нижче -10°С), для найбільшого ефекту відігрівання арматури перекриття,
поверх її може бути укладений теплоізоляційний матеріал.
Після виконання перерахованих вище робіт проводиться бетонування
вертикальних і горизонтальних конструкцій по одноциклічній технології
виробництва робіт. Спочатку бетонна суміш укладається в конструкції сталевих
оболонок колон, супроводжуючись демонтажем і зворотною установкою
теплоізоляційних кожухів. Далі проводиться бетонування перекриття з подальшим
влаштуванням тепло і гідроізоляції відкритої поверхні плити. Укладання бетонної
суміші в вертикальні конструкції можна виробляти не чекаючи відігрівання
арматури горизонтальних до заданої температури, яка повинна бути вище на кілька
градусів температури бетонної суміші, що залежить від швидкості її укладання. Далі
проводиться процес термообробки бетону.
Під час обігріву конструкцій каркасу, в замкнутому просторі захватки,
створюються примусові конвекційні потоки повітря, що нагрівається. При цьому
формуються зони нагрітого повітря з виявленим рівнем стратифікації (рис.4.1) за
рахунок висхідних потоків. В цьому випадку з деяким наближенням можна вважати,
що витіснений більш тепле повітря за зону стратифікації діє на нижню поверхню
перекриття як тепловий потік ц постійної температури і прогрів бетону
здійснюється за рахунок його теплової інерції і ефекту «термоса», створюваного в
результаті утеплення верхнього шару.
75

Рис.4.1. Формування зон нагрітого повітря в обсягах захватки
1,2 - нижня і верхня зони нагрітого повітря; 3 - теплоізоляція відкритої
поверхні плити; 4 - теплогенератори; 5 - тепловий потік
Однак необхідно мати до увазі те, що конвекція повітря в замкнутому просторі
є високоінтенсивним нестаціонарним процесом теплообміну, і, отже, швидкість
поширення тепла кінцева. При високій швидкості теплового потоку, що діє на
поверхню тіла, що обігрівається, відбувається перебудова температурного поля, і
зміна градієнта теплової інерції запізнюється в часі. Даний час запізнення
називається часом релаксації.
Таким чином, при призначенні режимів термообробки несучих конструкцій
каркасу, необхідно враховувати залежність часу релаксації від швидкості повітряних
потоків, що виходять від джерел тепла. Встановлено, що при їх значеннях
0,5...1,0м/с, забезпечується рух повітряних потоків близькому до ламінарного, що
підвищує швидкість поширення тепла в конструкціях, що прогріваються, а також
дозволяє отримати більш рівномірний розподіл температури в обсязі захватки.
Технологія виробництва бетонних робіт і процес конвективної термообробки
несучих конструкцій каркасу представлені на рис. 4.2 технологічними схемами.
За результатами розрахунку параметрів конвективного прогріву
трубобетонних колон і залізобетонного перекриття в обсязі однієї захватки типового
поверху, мінімальна необхідна теплова потужність теплогенераторів склала
410,46кВт. Для обігріву несучих конструкцій прийнято 8 газових теплогенераторів
типу Master BLP 70Е з регулюванням швидкості повітряного потоку, тепловою
потужністю 69кВт.
76

Рис. 4.2. Технологічні схеми виробництва бетонних робіт:
а - процес відігрівання опалубок вертикальних і горизонтальних конструкцій і
їх бетонування; б - термообробка бетону; 1 - теплоізоляційна штора; 2 -
самопіднімальний вітрозахисний щит К.С8; 3 - додаткове армування зон сполучень з
колонами; 4 - теплоізоляційний кожух; 5 - верхнє і нижнє армування перекриття; 6 -
опалубна система перекриття; 7 - теплогенератори; 8 - трубобетонна колона; 9 -
напрямна підйому щита; 10 - рівень стратифікації

77

Залізобетонне ядро жорсткості
Стіни ядра жорсткості зводяться окремим технологічним потоком в
самопідйомній опалубний системі PERI «ACS» з утепленими щитами, які мають
коефіцієнт теплопередачі 2,12Вт/(м2С).
В результаті розрахунку параметрів прогріву, крок нагрівальних проводів
марки ПНСВ з діаметром струмоведучої жили 1,2 мм склав 150мм розташованих з
двох сторін арматурного каркаса, загальною довжиною 5590м, необхідна питома
електрична потужність 350 Вт/м2. Довжина нагрівачів і робоча напруга 25м і 60В
відповідно. Необхідна потужність для обігріву всієї площі стін ядра жорсткості
55кВт, для чого достатньо однієї трансформаторної підстанції типу КТПТО-80-86.
На рис. 4.3 представлена схема розкладки гріючих проводів, а організація робіт на
рис. 4.4.
На рис. 4.5 продемонстрована принципова схема організації робочого процесу
при зведенні несучих конструкцій будівлі «Міра- Плаза». Послідовність виконання і
характер поєднання робіт представлені укрупнювальним графіком виконання робіт
на рис. 4.6.

Рис. 4.3. Схема розкладки гріючих проводів
1 - стіна ядра жорсткості; 2 - гріючий провід; 3 - місця з'єднання гріючих дротів; 4 –
живлення дротів.

78

Рис. 4.4. Схема організації робіт по зведення залізобетонних стін ядра жорсткості:
1 - залізобетонна стіна ядра жорсткості; 2 - робочі підмостки; 3 – утеплений
опалубний щит; 4 - напрямна підйому; 5 - закріпний «башмак»; 6 - арматурний
каркас; 7 - живлячі дроти; 8 - огорожа платформи; 9 – інвентарний шинопровід

79

Рис. 4.5. Технологічна схема організації робочого процесу зі зведення несучих
конструкцій будівлі «Міра-Плаза» з трубобетонними колонами
1 - трубобетонні колони; 2 теплогенератори; 3 - прожектор; 4 -
протипожежний щит; 5 - огородження з сигнальними лампами; 6 - теплоізоляційні
штори; 7 – самопіднімальний щит RCS, що закриває три поверхи; 8 -
самопідніймальний кран; 9 – бетонорозподільча стріла; 10-шинопровід; 11 -
діелектричний килимок; 12-трансформаторна підстанція; 13 - гріючі дроти; 14 -
арматурні стержні; 15 - утеплення відкритої поверхні перекриття

80

Затрати РОБОЧІ ДНІ/ЗМІНИ
труд< 1 2 3 4 5 6 7
люд.- маш
Од.
НАИМЕНУВАННЯ РОБІТ Обсяг год. -год 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
вим.
Влаштування ядра жорсткості в 3
І 1 м 291,8 247,2 93,9 2 120,0
самопідйомній опалубці
Армування з/б циліндричних 1т
28,6
колон
2 66,2 4,9 3 24,0
Влаштування опалубки з/б шт 11,0
циліндр, колон
3
3 Бетонування з/б колон м 46,5 8,2 7,3 2 4,0
3
4 Витримка бетону колон м 46,5 14,8 - 2 36,0

5 Демонтаж опалубки з/б колон шт. 11,0 18,3 2,1 3 6,0

Влаштування опалубки 100м2 7,3
перекриття
6 64,2 51,2 4 16,0
ІІ Монтаж армоблоків розміром шт. 56,0
6,0x2,5м
Заготовка і монтаж гріючих
7 10 м. 1035,0 58,9 - 3 13,0
проводів перекриття
Установка трансформаторних
8 шт.
1,0 2,5 - 1 2,5
підстанцій
3
9 Бетонування перекриття м 183,0 15,8 14,8 2 15,0
3
10 Обігрів і витримка бетону м 183,0 25,0 - 2 25,0
2
11 Демонтаж опалубки перекриття 100м 7,3 35,8 3,5 4 9,0

Армування ж/б циліндричних 1т 28,6
колон
12 66,2 4,9 3 24,0
Влаштування опалубки ж/б шт 11,0
циліндр, колон
3
13 Бетонування ж/б колон м 46,5 8,2 7,3 2 4,0
3
14 Витримка бетону колон м 46,5 52,0 - 2 36,0

15 Демонтаж опалубки колон шт. 11,0 8,2 7,3 2 8,0

Влаштування опалубки 100м2 8,1
перекриття
16 72,5 63,1 4 18,0
ІІІ Монтаж армоблоків розміром шт. 62,0
6,0x2,5м
Заготовка та монтаж гріючих
17 10 м. 1080,0 69,2 - 3 18,0
проводів перекриття
Установка трансформаторних
18 шт. 1,0 2,5 - 1 2,5
підстанцій

3
19 Бетонування перекриття м 202,3 22,0 21,5 2 18,0
3
20 Обігрів і витримка бетону м 202,3 34,0 - 2 34,0
100м2
21 Демонтаж опалубки перекриття 8,1 36,7 3,7 4 9,0

Влаштування/демонтаж
22 шт.
8,0 3,0 1,3 1 3,0
виносних вантажних площадок
Підйом вітрозахисних щитів
23 м.п.
181,0 70,0 79,4 2 35,0
RCS
Рис. 4.6. Календарний графік виконання робіт по влаштуванню несучих
конструкцій типового поверху будівлі «Міра-Плаза» з залізобетонними колонами
81

№ захватки
№ п/п
Кіл-ть звен.
Тривалість,
год.
4.3 Зведення несучих конструкцій будівлі «Міра-Плаза» з залізобетонними
колонами
Зведення несучих конструкцій будівель здійснюється в два технологічних
потоки:
- влаштування монолітного залізобетонного ядра жорсткості в самопідйомній
опалубці без розбивки на захватки з термообробкою бетону внутрішнім прогрівом
за допомогою ізольованих гріючих проводів;
- потокове зведення монолітних залізобетонних циліндричних колон і
міжповерхових плит перекриттів з термообробкою бетону гріють ізольованими
проводами марки ПНСВ з діаметром струмоведучої жили 1,2 мм.
За результатами розрахунку параметрів прогріву бетону, укладеного в
опалубку міжповерхового перекриття в обсязі однієї захватки крок нагрівальних
проводів, укладених в два рівня, склав 120мм, загальною довжиною 16920м з
необхідною питомою електричною потужністю 310Вт/м2. Довжина нагрівачів і
робоча напруга становлять 60м і 140В відповідно, для чого необхідно дві
трансформаторні підстанції КТПТО-80-86. На рис. 4.7 представлена схема
розкладки гріючих проводів.
Для прогрівання одинадцяти залізобетонних циліндричних колон в обсязі
однієї захватки крок ізольованих проводів навитих на зовнішній арматурний каркас
склав 140мм, загальною довжиною 770м. Довжина нагрівачів і робоча напруга
становлять 35м і 92В відповідно, для чого достатньо однієї трансформаторної
підстанції типу КТПО-80-86, потужністю 80кВт.
Принципова схема організацій робочого процесу зведення несучих
конструкцій будівель «Міра-Плаза» приведена на рис. 4.8. Послідовність виконання
і характер поєднання робіт представлені Укрупнювальним графіком виконання
робіт на рис. 4.9.

82

Рис. 4.7. Схема розкладки гріючих проводів в перекритті
1 - залізобетонне перекриття; 2 - гріючий провід; 3 - місця з'єднання гріючих
дротів; 4 - живлячі дроти; 5 - утеплювач; 6 - опалубна панель

Рис. 4.8. Технологічна схема організації робочого процесу зі зведення несучих
конструкцій будівлі «Міра-Плаза» з залізобетонними колонами при внутрішньому
прогріванні бетону гріючимиь проводами: а, б - термообробка вертикальних і
горизонтальних конструкцій відповідно; 1 - утеплена опалубка циліндричних з/б
колон; 2 - прожектор; 3 - протипожежний щит; 4 - огорожа з сигнальними лампами;
5 - робочі підмостки; 6 - самопіднімальний вітрозахисний щит RСS; 7 –
самопіднімальний кран; 8 - бетонорозподільча стріла; 9 - діелектричний килимок; 10
- трансформаторна підстанція; 11 - шинопровід; 12 - розкладка гріючих проводів; 13
- складовані гріючі дроти; 14 - арматурні стержні
83

Витрати
праці РОБОЧІ ДНІ/ЗМІНИ
Од.
НАИМЕНУВАННЯ РОБІТ Обсяг 1 2 3 4 5
вим.
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Влаштування ядра жорсткості в 3
І 1 м 291,8 320,0 121,6 4 80,0
самопідйомній опалубці
Монтаж металевих оболонок, що шт.
2 11,0 3,0 2,6 1 3,0
оснащені перехідними гільзами

Влаштування опалубки перекриття 100м2 7,5
3 64,2 51,2 4 16,0
Монтаж армоблоків розміром 6,0x2,5м шт. 56,0
Заготовка и монтаж гріючих проводів 10 м.
4 1035,0 39,5 - 3 13,0
перекриття

ІІ
5 Установка трансформаторних шт. 1,0 2,5 - 1 2,5
підстанцій

Одноциклічне бетонування ТЕК і
6 м3
187,8 20,0 19,2 2 18,0
перекриття
3
7 Прогрів і витримка бетону перекриття м 187,8 25,0 - 2 25,0
100м2
8 Демонтаж опалубки перекриття 7,5 36,7 3,7 4 9,0
Монтаж металевих оболонок, що
9 шт.
11,0 3,0 2,6 1 3,0
оснащені перехідними гільзами
Влаштування опалубки перекриття 100м2 8,3
10 72,6 63,1 4 18,0
Монтаж армоблоків розміром 6,0x2,5м шт. 62,0
Заготовка і монтаж гріючих проводів
11 10 м. 1080,0 69,2 - 3,0 18,0
перекриття
ІІІ
Установка трансформаторних шт.
12 1,0 2,5 - 1 2,5
підстанцій
Одноцікличне бетонування ТЕК и 3
13 м
207,1 22,2 21,5 2 20,0
перекриття

14 Прогрів і витримка бетону перекриття м3 207,1 25,0 - 2 25,0

15 Демонтаж опалубки перекриття 100м2 8,3 36,7 3,7 4 9,0

Влаштування / демонтаж виносних
16 шт. 8,0 3,0 1,3 1 3,0
вантажних площадок

17 Підйом вітрозахисних щитів RCS мп. 181,0 70,0 79,4 2 35,0

Рис. 4.9. Календарний графік виконання робіт по влаштуванню несучих
конструкцій типового поверху будівлі «Міра-Плаза» з трубобетонними колонами

4.4 Результати аналітичного дослідження різних варіантів конструктивних
елементів
Згідно з проведеним дослідженням визначено, що при конвективному способі
термообробки бетону, швидкість поширення тепла в прогріваючих елементах
залежить від інтенсивності повітряного потоку. Швидкість повітряних потоків,
відтворюваних генераторами тепла, в межах 0,5-1,0 м/с знижує час релаксації і є
оптимальним для конвективного обігріву при зовнішній температурі повітря до -
84

№ захватки
№ п/п
Люд.год.
Маш.год.
Кіл-ть звен.
Тривалість, год.
10...-12°С.
Порівняльний графік виконання робіт по зведенню несучих конструкцій
будівлі «Міра-Плаза» (рис. 4.10) показує скорочення тривалості зведення типового
поверху на 3 доби за рахунок використання трубобетонних колон і конвективного
методу термообробки бетону вертикальних і горизонтальних конструкцій, що
інтенсифікує темпи зведення будівлі.
№ РАБОЧІ ДНІ / ЗМІНИ
ВИД ВЕРТИКАЛЬНИХ
п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9
НЕСУЧИХ ЕЛЕМЕНТІВ І
СПОСІБ ПРОГРІВУ 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Трубобетонні
1 колони/конвективний
прогрів
Залізобетонні

2 колони/внутрішній прогрів
гріючими проводами
Т1=5 днів
Т2=8 днів
ΔТ1=3 дні
Рис. 4.10. Порівняльний графік виконання робіт з використанням трубобетонних
колон і традиційних з монолітного залізобетону

85

Висновки по 4 розділу
1. В результаті аналізу сучасних методів теплової обробки бетону,
конвективний спосіб термообробки конструкцій виділений як найбільш
раціональний для трубобетонних елементів. Встановлено, що його застосування
дозволяє забезпечити прискорений набір міцності трубобетонних колон і
перекриттів при швидкості теплового потоку висхідного від джерел тепла
0,5...1,0м/с.
2. Отримані результати при вирішенні рівняння теплопровідності на основі
математичної моделі необмеженої пластини, дозволяють призначати технологічні
режими термообробки конструкцій каркасу з мінімальними температурними
градієнтами.
3. З огляду на характеристику трубобетонних елементів, їх термообробку
можна виробляти до досягнення бетонним ядром критичної міцності внаслідок
несучої здатності оболонки і конструктивно-технологічного рішення вузлів
сполучення трубобетонних колон за допомогою сполучної гільзи.
4. Порівняльний аналіз технологій зведення адміністративно-торгового
комплексу «Міра-Плаза» в зимових умовах показав, що розроблена технологія
виробництва робіт дозволяє скоротити тривалість зведення несучих конструкцій
каркасу в межах типового поверху на 3 доби.

86

РОЗДІЛ 5. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ТА ЕКОНОМІЧНИЙ
ЕФЕКТ КОНСТРУКТИВНИХ РІШЕНЬ ТЕХНОЛОГІЇ ЗВЕДЕННЯ
ВИСОТНИХ КАРКАСНИХ БУДІВЕЛЬ З ВЕРТИКАЛЬНИМИ НЕСУЧИМИ
КОНСТРУКТИВНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ
5.1. Техніко-економічне порівняння конструктивних рішень технології
зведення висотних каркасних будівель з вертикальними несучими
конструктивними елементами
Розрахунок економічної ефективності результатів досліджень виконаний за
допомогою кошторисного комплексу АВК-5 (3.4.2) у відповідності до діючих
нормативних документів [80].
Відповідно до ДБН А.3.1.-5-96 «Організація будівельного виробництва"
основними техніко-економічними показниками є:
− тривалість робіт, год;
− собівартість робіт, грн;
− рівень механізації робіт, %;
− трудомісткість робіт, люд-год.
Кошторисні показники були визначені за допомогою розрахунку локальних
кошторисів виготовлення та монтажу конструкцій покриття одноповерхової
промислової будівлі довжиною 60 м з розмірами у прольоті 12 м за двома
альтернативними технологіями:
- монтаж покриття двотавровими балками;
- монтаж покриття гофрованими балками.
Локальні кошториси приведено у Додатку А.
Рівень механізації розрахований як відношення трудомісткості механізованих
робіт до загальної трудомісткості. Результати занесені до табл. 5.1.

87

Таблиця 5.1 - Техніко-економічні показники пропонованих технологічних
послідовностей при монтажі конструкцій покриття одноповерхової промислової
будівлі.
Варіанти технологій
№ Найменування показників
1 Вартість будівельних робіт грн. 470327,25 401485,97
Вартість матеріалів, виробів та
2 грн. 376197,82
конструкцій 365737,10
3 Заробітна плата грн. 48425,69 16873,82
4 Собівартість робіт грн. 449029,02 393971,41
Витрати праці робітників- люд.
5 1008,18 327,30
будівельників /год.
Витрати праці робітників,
люд.
6 зайнятих керуванням та 137,96 82,11
/год.
обслуговуванням машин
3,7 3,2
7 Середній розряд робіт %
5,2 5,7

Діаграма співвідношень кошторисних даних представлено на рис. 5.1-5.6.
88

Од.вим.
Технологія
застосування
залізобетонних
колон каркасу
Технологія
застосування
трубобетонних
елементів каркасу

Рис. 5.1 Діаграма співвідношення вартості будівельних робіт альтернативних
технологій монтажу балок покриття

Рис. 5.2 Діаграма співвідношення вартості матеріалів, виробів та конструкцій
альтернативних технологій монтажу балок покриття
89

Рис. 5.3 Діаграма співвідношення собівартості робіт альтернативних технологій
монтажу балок покриття

Рис. 5.4 Діаграма співвідношення витрат праці робітників-будівельників
альтернативних технологій монтажу балок покриття
90

Рис. 5.5 Діаграма співвідношення витрати праці робітників, зайнятих керуванням та
обслуговуванням машин альтернативних технологій монтажу балок покриття

Рис. 5.6 Діаграма співвідношення середнього розряду робітників, альтернативних
технологій монтажу балок покриття

91

5.2 Розрахунок економічного ефекту від впровадження технології
зведення висотних каркасних будівель з вертикальними несучими
конструктивними елементами

Для розрахунку економічного ефекту від застосування технології монтажу
двотаврової балки гофрованої полегшеної у виробничих умовах були проведені
техніко-економічні розрахунки показників кожної з технології (монтажу покриття
двотавровими балками та монтажу покриття гофрованими балками), а саме
кошторисна вартість влаштування, вартість матеріалів, трудомісткість виконання
операцій та тривалість по кожному з варіантів.
Таблиця 5.2 - Техніко-економічні показники від впровадження технології монтажу
двотаврової балки гофрованої полегшеної у виробничих умовах
Варіанти технологій
№ Технологія Технологія
Показник застосування застосування
п/п
залізобетонних трубобетонних
колон каркасу елементів каркасу
1 2 3 4
Кошторисна вартість
1 470327 401486
проведення робіт, грн.
2 Вартість матеріалів, грн. 376198 365737
3 Заробітна плата, грн. 48426 16874
4 Трудомісткість, люд.-год. 1008,2 327,3
5 Трудомісткість, маш.-год. 137,96 82,11
6 Тривалість, змін 16,8 10,01

Розрахунок економічного ефекту Е [64] обраховується за формулою:

Е = (З1 + Зс1) + Ее- (З2 + Зс2) A2, (5.1)

де З1 і З2 – приведені затрати на виготовлення конструкцій з урахуванням
вартості транспортування до будівельного майданчика по порівнюваних варіантах
існуючої та нової технологій, на одиницю виміру, грн.;
92

Зс1 і Зс2 – наведені витрати по зведенню конструкцій на будмайданчику без
обліку вартості заводського виготовлення, на одиницю виміру, грн.;
 – коефіцієнт зміни терміну служби нової будівельної конструкції в
порівнянні з існуючою технологією.
Таблиця 5.3 - Вихідні дані до розрахунку
Варіанти технологій
Технологія
Технологія
Показники застосування
застосування
трубобетонних
залізобетонних
елементів
колон каркасу
каркасу
1. Об’єм впровадження т. 14,51 16,84
2. Затрати на будівельні матеріали грн./т 25926,81 21718,35
3. Собівартість будівельно–монтажних грн./т
робіт по влаштуванню технології 32413,99 23841,21
4. Питомі капітальні вкладення у грн./т
виробничі фонди будівельної
організації 0,045 0,018
5. Річні витрати в сфері експлуатації грн.
конструкцій 103,377 89,07363
Питомі показники (грн/т) до розрахунку економічного ефекту показано на рис.
5.7 – 5.10.

Рис. 5.7. Питомі затрати на будівельні матеріали порівнюваних технологій
93

Одиниця виміру

Рис. 5.8. Питома собівартість будівельно–монтажних робіт порівнюваних
технологій

Рис. 5.9. Питомі капітальні вкладення у виробничі фонди будівельної
організації порівнюваних технологій

Рис. 5.10. Питомі капітальні вкладення у виробничі фонди будівельної
організації порівнюваних технологій

Коефіцієнт зміни терміну служби нової будівельної конструкції
розраховується за формулою:
94

P1
 = , (5.2)
P2

де P1 та P2 — частки кошторисної вартості будівельної конструкції
розраховуючи на n-рік їхньої служби у порівнюваних варіантах, приймаються по
даним [68];
Ее — економія в сфері експлуатації конструкцій за строк їхньої служби
визначається за формулою:

Ее = (С −С ) − (K  
1 2 2 −K1), (5.3)

де С1 та С2 — річні витрати в сфері експлуатації на одиницю конструктивного
елемента будівлі, споруди або об'єкт у цілому по порівнюваних варіантах, грн. До
них відносяться: витрати на капітальний ремонт будівельних конструкцій,
відновлення та підтримка передбаченої проектом надійності конструкцій і споруд у
цілому, щорічні витрати на поточний ремонт і технічне обслуговування;
K’1 і К’2 — питомі капітальні вкладення в сфері експлуатації будівельних
конструкцій (капітальні вкладення без обліку вартості конструкцій) розраховуючи
на одиницю конструктивного елемента будівлі, споруди або об'єкта у цілому у
порівнюваних варіантах, грн.;
А2 — річний обсяг будівельно-монтажних робіт із застосуванням нових
будівельних конструкцій у розрахунковому році, у натуральних одиницях.
Приведенні затраті визначаються за формулою:
Зсi = Ci +Ki; (5.4)
де Ci — собівартість будівельно-монтажних робіт по i-му варіанту, грн.;
Ki — питомі капітальні вкладення у виробничі фонди на одиницю будівельно-
монтажних робіт по i-му варіанту техніки, грн.

95

Зс1 = (25926,81+32413,99)+ 0,045= 58340,85 грн.;
Зс2 = (21718,35+23841,21)+ 0,018= 45559,58 грн.

Коефіцієнт зміни терміну служби визначаємо за формулою (5.2):
8.45 10−6
 = =1.001.
7.8 10−9
Економічний ефект Е обраховуються за формулою (4.1):
Е = (58340,85)1,0001 - (45559,58) = 12781,27 грн.

Таким чином, економічний ефект від застосування технології монтажу
полегшеної двотаврової балки гофрованої на прикладі будівництва виробничого
корпусу склав – 12781,27 грн. на 1 тонну змонтованих металевих конструкцій.

Висновки по розділу 5

1. Економічний ефект від застосування технології монтажу полегшеної
двотаврової балки гофрованої на прикладі будівництва виробничого корпусу склав –
12781,27 грн. на 1 тонну змонтованих металевих конструкцій.

96

Загальні висновки

1. Розроблена індустріальна технологія зведення каркасів будівель з
вертикальними несучими конструкціями з трубобетонних елементів, що забезпечує
підвищення інтенсивності зведення будівель на 25-30%. У порівнянні з
традиційними залізобетонними колонами знижується витрата матеріалів на
вертикальні конструкції: металу в 2,3, бетону в 2,1 рази.
2. Проведено комплексні дослідження з оцінки впливу фактора
водоцементного відношення на динаміку набору міцності бетону, що знаходиться в
сталевій оболонці. Вперше встановлено, що при значенні водоцементного
відношення в межах 0,35...0,32 забезпечується набір проектної міцності до 28-ми
добовому твердненню при нормальних умовах. Отримані результати істотно
впливають на швидкість зведення будівлі і технологію виконання робіт.
3. В ході експериментальних досліджень розроблені конструктивно-
технологічні рішення вузлів сполучень трубобетонних колон по висоті та
перекриттям. Виявлено, що найбільш технологічним є застосування сполучних
гільз, що забезпечують спільну роботу сталевої оболонки і бетонного ядра, а також
знижують загальну трудомісткість робіт по влаштуванню стиків до 30%.
4. За допомогою програмного комплексу «Inq+2010» на прикладі
адміністративно-торгової 47 поверхової будівлі «Міра-Плаза» проведена оцінка
розподілу навантажень на каркас і подальший підбір перетинів трубобетонних
елементів.
5. Встановлено, що використання конвективного обігріву дозволяє
забезпечувати прискорений набір міцності як трубобетонних, так і плоских
перекриттів при швидкості теплового потоку, що знаходиться в межах 0,5...1,0 м/с.,
що інтенсифікує процес зведення каркасів будівель.
6. Проведено аналітичні дослідження з оцінки температурних полів в шарах
плити перекриття шляхом чисельного рішення рівняння теплопровідності. Отримані
результати дозволяють призначати режими термообробки бетону колон і
перекриттів з мінімальними температурними градієнтами.
97

7. Економічний ефект від застосування технології монтажу полегшеної
двотаврової балки гофрованої на прикладі будівництва виробничого корпусу склав –
12781,27 грн. на 1 тонну змонтованих металевих конструкцій.

98

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Кришан А. Л., Ремньов В. В. Трубобетонні колони для висотних
будівель // Промислове і цивільне будівництво. – 2009. – №10. – С. 22–24.
2. Knowles R. B., Park R.Strength of Concrete-Filled Steel Tubular
Columns //Journal of the Structural Division, ASCE. – 1969. – Vol. 95. – No. ST12. –
pp. 2565–2587..
3. Tomii M., Sakino K.Elasto-Plastic Behavior of Concrete-Filled Steel
Tubular Columns under Axial Loading //Transactions of the Architectural Institute of
Japan. – 1979. – No. 280. – pp. 111–120..
4. Долженко А. А. Трубобетонні конструкції при будівництві
виробничої будівлі // Промислове будівництво. – 1965. – №6. – С. 23–26.
5. Han L.-H.Concrete-Filled Steel Tubular Structures: Theory and
Practice. –Boca Raton : CRC Press, 2007. – 460 p.Санжаровський Р. С. Несуча
здатність стиснених трубобетонних стержнів // Бетон і залізобетон. – 1971. –
№11. – С. 27–28.
6. Стороженко Л. І. Об’ємний напружено-деформований стан
залізобетону з непрямим армуванням : автореф. дис. … д-ра техн. наук. – М.,
1985. – 46 с.
7. Стороженко Л. І. Залізобетонні конструкції із зовнішнім
армуванням : навч. посібник. – К. : УМК ВО, 1989. – 99 с.
8. Свідоцтво на корисну модель № КШ13731Л. МКІ 7 В28В7/32.
Пустотоутворювач – 2002. – №2 / Кришан А. Л.
9. Кришан А. Л., Заїкін А. І., Купфер М. С. Визначення руйнівного
навантаження стиснених трубобетонних елементів // Бетон і залізобетон. – 2009.
– №2. – С. 13–16.
10. Кришан А. Л., Ремньов В. В. Трубобетонні колони для висотних
будівель // Промислове і цивільне будівництво. – 2009. – №10. – С. 22–24.
11. Бікбау М. Я. Нові комплексні технології будівництва житла //
Будівельні матеріали, обладнання, технології XXI століття. – 2011. – №1. – С.
30–32.
12. Бікбау М. Я. Практика та перспективи застосування трубобетону в
будівництві висотних будівель // Зб. доп. ІІ Міжнар. симпозіуму з будівельних
матеріалів KNAUF для СНД. – 2005. – С. 45–56.
13. Алмазов В. О., Амірасланов З. А. Методи розв’язання проблем
зчеплення між бетонним ядром і сталевою оболонкою // Буріння і нафта. – 2009.
– №2. – С. 16–20.
14. Катаєв В. А. Теоретичне дослідження та розрахунок
трубобетонних стержнів // Бетон і залізобетон. – 1993. – №2. – С. 26–28.
15. Цай Шаохуай. Новітній досвід застосування трубобетону в КНР //
Бетон і залізобетон. – 2001. – №3. – С. 20–24.
99

16. Хоробрий О. Вони не бачать. Вони не чують. Вони нічого не
читають // Expert online : інтернет-журнал. – 03.03.2008.
17. ДБН В.2.6-160:2010 Конструкції будинків і споруд. Бетонні та
залізобетонні конструкції. Основні положення. – Київ : Мінрегіонбуд України,
18. 2010.Cai S.-H., Jiao Z.-S. Гранична міцність колон зі сталевих
труб, заповнених бетоном: експеримент, аналіз і проєктування. – Пекін :
Інститут будівельних конструкцій Академії будівельних досліджень Китаю,
1983.
19. Cai S.-H. Граничний аналіз та застосування сталевих
трубобетонних колон // Перша Східна конференція з інженерії та будівництва
конструкцій. – Бангкок, 1986. – С. 809–820.
20. Cai S.-H., Gu W.-P. Поведінка та гранична міцність високоміцних
бетонних колон у сталевих трубах // IV Міжнародний симпозіум з використання
високоміцного бетону. – Париж, 1996. – С. 827–833.
21. Відкриття найвищої вежі Китаю // Amp. News : інтернет-новини. –
29.09.2010.
22. Монолітні сталезалізобетонні конструкції висотних будівель із
застосуванням високоміцного бетону // Будівництво і архітектура. Експрес-
інформація. – 1989. – Вип. 11. – С. 2–6.
23. Нова архітектурно-будівельна система // Будівельна орбіта. – 2009.
– №2. – С. 31–33.
24. Douglas Loesch E. WaMu Center / Розширення Сіетлського
художнього музею // Structure Magazine. – June 2007. – С. 46–48.
25. Slaughter E. S.Implementation of Construction Innovations. –Building
Research & Information. – 2000. – Vol. 28(1). – pp. 2–17.
26. Neville A. M., Aïtcin P.-C.High-Performance Concrete: Properties and
Applications. –London : E & FN Spon, 1998. – 312 p.
27. Нова архітектурно-будівельна система // Будівельна орбіта. – 2009.
– №2. – С. 31–33.
28. ACI Committee 363.State-of-the-Art Report on High-Strength Concrete
(ACI 363R). –American Concrete Institute, latest edition.Morino S., Kawano A.,
Kawaguchi J.
29. Рекомендації з динамічного сейсмічного проєктування сталевих
каркасів із використанням трубобетонних колон // Building Construction. – 2005. –
№1. – С. 9–13.
30. Щербаков Є. М., Смирнов М. В., Дегтерьов В. В. Метод
розрахунку на міцність згинаних і позацентрово стиснених трубобетонних
елементів круглого перерізу, зокрема для мостів. – К. : ЦНДІС, 1988. – 109 с.
31. Boyd P. F., Cofer W. F., McLean D. I. Сейсмічна робота
сталезалізобетонних колон при згинальному навантаженні // ACI Structural
Journal. – 1995. – Т. 92. – №3. – С. 355–364.
100

32. Рекомендації з проєктування та застосування залізобетонних і
сталезалізобетонних конструкцій при реконструкції будівель і споруд / ДП
«НДІБК». – Київ : НДІБК, 2012. – 96 с.
33. Мартиросов Г. М., Шахворостов А. І. Трубобетонні елементи з
бетону на напружувальному цементі // Бетон і залізобетон. – 2001. – №4. – С. 12–
13.
34. Han L.-H., Yao W.-L., Xiong Y.Design and Behavior of Concrete-
Filled Steel Tubular Columns: Applications in Tall Buildings. –Journal of
Constructional Steel Research. – 2005. – Vol. 61, pp. 73–93..
35. Knowles R. B., Park R.
Strength of Concrete-Filled Steel Tubular Columns //
Journal of the Structural Division, ASCE. – 1969. – Vol. 95, No. ST12. – pp. 2565–
2587..
36. Стороженко Л. І., Семко А. В. Порівняння методик розрахунку
трубобетонних конструкцій // Комунальне господарство міст : наук.-техн. зб. –
К. : Техніка. – 2005. – Вип. 63. – С. 59–70.
37. Eurocode 2 (EN 1992-1-1).
Design of Concrete Structures – Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings. –
Brussels : CEN, latest edition.
38. Єврокод 4. Проєктування сталезалізобетонних конструкцій.
Частина 1-1. Загальні правила та правила для будівель.
39. Спосіб з’єднання трубобетонних колон по висоті та перекриттях.
Афанасьєв А. А., Курочкін А. В. Заявка на винахід №2011110440. – К., 2011. –
№17.
40. Спосіб підвищення несучої здатності трубобетонних конструкцій.
Афанасьєв А. А., Курочкін А. В. Патент №2417290. – БІПМ, 2011. – №12.
41. Спосіб підвищення несучої здатності трубобетонних конструкцій.
Афанасьєв А. А., Курочкін А. В. Патент №2420636. – БІПМ, 2011. – №16.
42. PERI. Опалубка. Будівельні риштування. Інженерний супровід :
довідник. – К. : PERI GmbH, 2011. – 303 с.
43. Neville A. M., Brooks J. J.
Concrete Technology. – Harlow : Pearson Education, 2010. – 784 p.
44. Арбеньєв А. С. Чотири принципи синенергобетонування з
електророзігрівом суміші // Будівельні матеріали, обладнання і технології XXI
століття. – 2001. – №10. – 2 с.
45. Афанасьєв А. А. Технологічна надійність монолітного житлового
будівництва // Промислове і цивільне будівництво. – 2001. – №3. – С. 24–27.
46. Mindess S., Young J. F., Darwin D.
Concrete. – 2nd ed. – Upper Saddle River : Prentice Hall, 2003.
47. Бамбура А. М., Артеменко О. В.
Технологія бетону та залізобетону. – Київ : Логос, 2012. – 312 с.
101

48. ДСТУ 4898-2008. Економічна ефективність інноваційної
діяльності в будівництві. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2008.
102

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets