Михаил Дубко, главный конструктор Проектного института №2
История появления сборно-монолитных систем зданий берет начало с 60-х годов прошлого столетия. После второй мировой войны жилой фонд в ряде стран мира испытывал катастрофический недостаток недвижимости. Возникла необходимость возводить здания быстро, качественно и в любых, даже самых стесненных условиях строительства.
В данной обстановке и зародилась система сборно-монолитного строительства «КУБ» – «Каркас Универсальный Безригельный». Более 2-х лет около 50 сотрудников ЦНИИЭП жилища под руководством Л. Н. Левонтина и А. Э. Дорфмана разрабатывали решения экономичной и надежной технологии строительства для реализации по всей территории СССР.
На данный момент существует уже несколько модификаций системы «КУБ», но основная это «КУБ2.5».
Со стороны, система «КУБ2.5» напоминает конструктор «LEGO» с набором разнотипных по своей форме элементов, но выполняющих взаимосвязанную функцию по обеспечению необходимой и достаточной прочности и устойчивости здания.
Части этой системы являются элементами заводской готовности, которые доставляются на строительную площадку непосредственно перед их монтажом. Благодаря этому при возведении здания отсутствуют «мокрые» процессы; какие-либо взаимодействия с опалубкой и работа отбойных и шлифовальных инструментов. Все это обеспечивает высокую культуру строительства, хорошие показатели экологичности, низкий уровень шумового загрязнения объекта, сравнительно небольшое количество рабочей и механизированной силы на площадке и самое главное - высокую скорость монтажа. За 3 месяца возводится каркас 5-ти секционного 17-ти этажного жилого здания.
В системе «КУБ2.5» каркас полностью полносборный, то есть нет конструкций, изготавливаемых на строительной площадке. Непосредственно на месте возведения объекта заливаются бетоном только стыки элементов, но это лишь 2-3% от всего объёма бетона на здание. Основными элементами системы являются надколонные плиты, межколонные плиты, многоярусные колонны и диафрагмы жесткости. Стык надколонной плиты и колонны является уникальным техническим решением, не реализованным больше ни в одной из строительных систем. Уникальность такого решения заключается в том, что в отличие от монолитных зданий, данный стык не отливается совместно с колонной, а формируется на строительной площадке за счет заливки бетонном специальной шпонки.
Прочность данного стыка на порядок выше прочности аналогичного узла соединения в обычном монолитном здании. И это позволяет архитекторам реализовывать свободные пролеты в здании при 10% экономии на бетоне с самой высокой скоростью строительства. Стык плит перекрытий друг с другом так же представляет собой уникальное техническое решение – стык Передерия, он назван в честь придумавшего его знаменитого советского ученого мостостроителя Г. П. Передерия.
При проектировании зданий, строящихся по системе «КУБ2.5», учитываются современные планировочные решения, что позволяет создавать высококонкурентный продукт на рынке массового жилья. Благодаря этому и высоким темпам строительства, компании «Главстрой-Регионы» удалось реализовать более 2000 квартир за 2019 год на одном объекте в Московской области, что стало рекордным показателем для застройщиков.
Одна из концепций которая реализуется в компании, это построение точной модели каркаса здания на ранних этапах проектирования, для возможности оценки затрат по основным статьям расходов. Данная концепция реализуется при помощи инструментов информационного моделирования зданий (технология BIM). Но не все существующие на рынке программные комплексы позволяют решить все стоящие перед компанией вопросы, поэтому часть решений приходится реализовывать за счет собственных ресурсов.
В настоящее время Проектным институтом № 2 (входит в «Главстрой-Регионы») проводятся статические испытания системы «КУБ2.5» с доведением узла соединения до полного разрушения. В среднем контрольные образцы выдерживают 160% от максимальной эксплуатационной нагрузки, при этом характер разрушения наглядно доказывает высокую надежность системы. В отличие от монолитного железобетона, в стыке плиты и колонны нет арматуры, и поэтому плита не обрушится до момента полного выкола бетона из узла соединения.
Этот фактор также является преимуществом для сейсмически опасных районов. При сейсмической нагрузке происходит экстремально большое горизонтальное смещение фундамента здания, в следствие чего случается разрыв арматуры и обрушение частей здания. Так как в системе «КУБ2.5» нет арматуры в соединении плит и колонн, то и рваться нечему, плиты держаться до полного выкола бетона из шпонки.
изображения предоставлены Проектным институтом №2
Читайте: Финские трехслойные панели – новый способ строить