4.6. РОЗВИТОК ІНДУСТРІАЛІЗАЦІЇ ГРОМАДСЬКОГО БУДІВНИЦТВА В УКРАЇНІ.

Перші спроби типізації та стандартизації житлових будинків в Україні відносяться до 30-х р. XX ст. У 1932 р. у 6-му селищі Великого Запоріжжя споруджуються велико­блочні 5-поверхові житлові будинки з застосуванням блоків з місцевих казанових шлаків. Такі будинки були також побудовані в селищах Нікопольського трубного заводу, Кр аматор ська й ін.

Провісником типового проектування суспільних будинків став проект поліклініки для робітників, по якому в 1926-30 рр. споруджені будинки в Миколаєві, Донецьку, Макіївці й ін. пр омислових містах.

Перший експериментальний каркасно-панельний будинок побудований у Києві в 1951 р. по вул. Червоноармійської №16. Основною несучою конструкцією були двопрогінні рами, розміщені в поперечному напрямку через 3,5 м і з'єднані балками. У загальному архітектурному рішенні проявилися риси нового напрямку, викликаного індустріалізацією будівництва.

У 1952 р. у Москві проводився конкурс на рішення архітектури і конструкцій для великопанельного домобудівництва. Майстерня-школа І.В.Жолтовського запропонувала проекти 8-, 10-, 12- і 25-поверхові каркасно-панельних житлових

будинків з винесеними обсягами магазинів, що окремо стоять як установи соцкульт­побуту.

Перший експериментальний велико-блоковий триповерховий житловий будинок з малометражними квартирами був побудований у Краматорську.

У великих індустріальних центрах України для рішення питання індустріалізації будівництва були зведені домобудівні комбінати - ДБК.

В міру розширення масштабів будівництва усе більш помітними ставали недоліки в забудові міст і селищ, спостерігалася низька якість архітектури нових житлових районів, одноманітність забудови і слабке використання, а часом повне ігнорування місцевих природно-кліматичних та ландшафтних особливостей.

Застосування індивідуальних проектів у той час розцінювалось як великий недолік, тому що при цьому важко було контролювати витрату основних матеріалів, трудозатрати та тер міни будівництва.

По ступені індустріальності, якості будівництва та техніко-економічних показників панельна конструктивна система в порівняно з каркасної є кращою.

4.6.1. Типізація житлових і суспільних будівель

Типізація розглядалася як єдиний процес створення багаторазово повторюваних будинків, окремих їхніх частин (секцій, блоків-секцій), а також деталей і елементів, що відповідають економічним вимогам.

Уніфікація в будівництві - науково обґрунтоване скорочення типів будинків, їхніх частин, а також параметрів, що визначають типорозміри індустріальних виробів шляхом усунення необґрунтованих розходжень між ними, з урахуванням задоволення вимог типізації. Стандартизація вважається вищою формою типізації.

Існує два основних види типізації:

первинним об'єктом типізації служить весь будинок (закрита система);

об'єктами типізації служать індустріальні вироби (відкрита система).

Раніше ДБК випускали продукцію на основі закритих конструктивних систем,

тому що мали закриту схему виробництва для конкретних типів житлових будинків. (по серіях 1-464, 1-468, 1-480, 90, 96 і ін.).

Відкрита система типового проектування з'явилася в колишньому Радянському Союзі ще в 20-х рр. XX ст. Це зв'язано з ім'ям М. Гинзбурга, майстерня якого проробила велику роботу з розробки індустріалізації і типізації житлового будівництва. Зокрема, саме вони прийшли до висновку про необхідність типізувати не самі будинки, а стандартні елементи, що повинні мати максимальну варіантність, а їхнього сполучення -давати різноманітні форми житлових будинків.

У 1930 р. відомий радянський теоретик містобудування Н.А.Мілютін у своїй книзі «Соцгород» писав: «Радянський населений пункт повинний бути різноманітний, як різноманітне життя; стандартні повинні бути лише частини, з яких створюються будинки, а не самі будинки; економічний у витраченому матеріалі й обслуговуванні, а не в просторі й обсязі; радісний, як радісна природа. Нарешті, він повинен бути зручний, світлий, гігіє­нічний».

4.6.2. Каркасно-ригельна система

Суспільні будинки на основі каркасно- ригельної системи І І-04 (Рис. 1) зводили в різних районах колишнього СРСР. Вони витісняли традиційні будинки з цегли й інших місцевих матеріалів. Для сейсмічних районів випускали конструкції серії І ІС 04 (ИИС-04).

Рис.1 - Каркасно-панельна система І І-04: 1 - колона; 2 - ригель; 3 - связєва санітар но-технична панель; 4 - плита перекриття.

Связєвий каркас відрізнявся від рамносвязєвого кращими техніко-економічними показниками і конструктивними рішеннями. Однією із важливих переваг каркасно-панельних будинків є велика довговічність з погляду «морального зносу», тому що завдяки відсутності несучих стін їх можна легко реконструювати. Це істотно, тому що вимоги до архітектурно-планувального рішення й устаткування приміщень різко міняються, і виникає потреба в переробці будинку.

Каркас серії запроектований по связєвой схемі із шарнірним обпиранням ригелів з колонами. Просторова жорсткість будинків забезпечується системою вертикальних підвалин, об'єднаних горизонтальними дисками перекриттів; як вертикальні підвалини передбачені збірні залізобетонні діафрагми жорсткості (чи звязєві панелі, утворені сталевими зв'язками і пов'язаними з ними колонами). Колони 400х400 мм, для малоповерхових будинків: 300х300 мм.

4.6.3. Пошук нових методів у проектуванні і індустріалізації будівництва

житлових і суспільних будинків

У 1970-73 р. почалася розробка загальносоюзних і регіональних сорта-ментів каталогів індустріальних уніфікованих виробів житлових і суспільних будинків. Каталоги

складалися з трьох частин: дерев'яні вироби; бетонні і залізобетонні вироби; металеві вироби. У Києві був розроблений перший Каталог уніфікованих виробів (ДО-71) для житло-цивільного будівництва, що діє до 1975 р. Застосування каталогу забезпечило значне підвищення ефективності будівельного виробництва. Продуктивність праці проектувальників збільшилася на 5-7%. У 1976 р. був розроблений новий Єдиний каталог ДО-76.

Збірні каркасні системи з плоскими перекриттями

Паралельно з розробкою, удосконалюванням і впровадженням у практику будівництва каркасно-панельних ригельних систем у СНД і інших країнах ведуться проектні пошуки нових систем, заснованих на безригельних (плоских) конструкціях перекриттів, обпертих безпосередньо на колони без допоміжних балок і ригелів.

Застосування безригельних систем у масовому будівництві суспільних будинків відкриває великі можливості перед архітекторами в області варіантних архітектурно-планувальних рішень і забезпечує об'ємно-просторову виразність споруджень при дотриманні вимог економіки будівництва.

Конструктивна система з безригельним каркасом

Ця система має значні переваги в архітектурному відношенні в порівнянні з ригельними й іншими традиційними системами. Пропозиції по безригельних конструкціях розроблені НДІЕП АСіА УРСР (пізніше Кй'вЗНДГЕП). Серед них, насамперед, потрібно виділити грибоподібний каркас, застосований у проектах різних типів суспільних будинків (рис. 2) і впроваджений у будинках готелів у Каневі, Черкасах (рис. 3), на Верецьком перевалі у Львівській обл.

Грибоподібний каркас вписується в  структуру  на основі рівностороннього

трикутника зі стороною 3,2 м і складається з двох основних елементів: колони та

шестикутної плити перекриття. Кожна плита спирається в центрі на колону, утворюючи своєрідний «грибок». Примикаючи друг до друга бічними гранями, «грибки» поєднуються в стільникову структуру.

Рис. 2 - Готель «Тарасова гора». Грибоподбі-ний кар кас. Розріз. План фрагменту перекриття.

Завдяки частому кроку колон і просторовій роботі каркаса висота ребер плит доведена до 15 см, а вся товщина перекриття з конструкцією підлоги - до 20 см (рис. 2). Із шестигранних елементів грибоподібного каркасу можна створювати найрізноманітніші вільні архітектурно-просторові композиції, вигадливо використовуючи рельєф місцевості й обходячи зелені насадження. Прикладом цього може бути будинок триповерхового готелю «Тарасова гора» у Каневі (рис. 3).

Але ця конструктивна система має серйозний планувальний недолік, що перешкоджає його масовому поширенню. Частий крок колон, розташованих у шаховому порядку, утрудняє функціо-нальне рішення будинків з великим корпусом.

Надпись:

Рис. З - Готель «Тарасова гора» у Каневі, побудований на основі грибовидного каркасу

Був розроблений каркас із плоскими перекриттями з застосуван-ням консольно-ригельных плит. Каркас запроектований для планувальної сітки 6,0 х 6,0 м і включав три основних збірних залізобетонних елементи - колону на поверх, грибоподібну панель, що асиметрічно спирається на колону і торець сусідньої панелі, а також панель-вкладиш (рис. 4).

Завдяки консольному звісу плит перекриття каркас дозволяє без додаткових конструктивних заходів робити лоджії, навіси, обхідні галереї, тераси, солнце-захисни пристрої (рис. 5).

На території колишнього СРСР одержав поширення каркас зі збірно-монолітним перекриттям типу "Сочи", (по місцеві першого застосування). Це найбільш характерна конструкція зі схованим у площині перекриття ригелем. Особливість конструкції " Сочи" полягає в створенні плоского збірно-монолітного диску перекриття з застосуванням стандартних збірних багатопустотних панелей і монолітних залізобетонних головних балок (ригелів) у межах товщини панелей.


За данними ЦНДІЕПжитла, каркас із плоскими перекриттями більш економічний ригельного ИИ-04 за витратою бетону на 0,5%, а арматури - на 22%, трудових витрат при монтажі - до 22%.


4.6.6. Монолітні і збірно-монолітні системи У 80-і роки XX ст. одночасно з розвитком повнозбірного будівництва удосконалювалися методи зведення житлових будинків з монолітного залізобетону, які не вимагають додаткових капітальних вкладень на створення нової індустріальної бази, а також дозволяють зводити житлові будинки будь-якої поверховості. В Україні планомірні науково-дослідні роботи із застосуванням монолітного залізобетону в будівництві почалися з 1968 р. Практика показала, що багатоповерхові будинки з монолітного залізобетону в інвентарній опалубці, можуть конкурувати з цегельними, великоблочними і панельними.

Архітектором В.І.Єжовим розроблені проектні пропозиції декількох типів суспільних будинків на основі плану круглої форми - дитячого саду, торгового центра, універсаму, ресторану й ін. Для створення форми перекриття прийняті усього чотири універсальних переставних щитів - один напівкруглий і три секторних з різним радіусом заокруглення. (рис.7).

Типи опалубки: мілкощитова опалубка, крупнощитова опалубка (маса окремих щитів 1,5-2,5 т), об'ємно-переставна опалубка, що сковзає вертикально переміщувана опалубка (Рис. 9).


Самостійним напрямком монолітного будівництва є зведення будинків методом підйому перекриттів чи поверхів. Суть методу полягає в наступному: забетоновані на рівні землі всі перекриття будинку, по черзі, починаючи з верхнього, піднімаються по опорах за допомогою синхронно працюючих домкратів, що встановлені на кожній опорі. Метод підйому перекриттів був уперше застосований у США в 1948 р.

4.6.7. Системи з об'ємно-блокових елементів Поряд з удосконаленням прогресивних каркасних і панельних конструкцій, велися пошуки нових систем з великим коефіцієнтом заводської готовністі, що дозволяє різко скоротити терміни будівництва, спростити монтаж будинків і визволити робочу силу. До таких систем відносяться архітектурно - конструктивні системи з об'ємних блоків.

Питаннями об'ємно-блокового будівництва в Україні почали займатися з 1950 р. У 1956 р. НІІСК Асиа УРСР були запропоновані як об'ємні елементи будинків санітарно-технічні кабіни повної заводської готовності (рис. 8, 10).

У 1957 р. уперше були виготовлені просторові елементи розміром на кімнату. Проект БК-1, розроблений у 1959 р., був утілений при будівництві 5-поверхового будинку в Києві по вул. Пархоменко, 43, але в ньому не були враховані всі особливості об'ємних елементів і недостатньо використані їхні планувальні можливості. У 1962 р. розробляється проект БК-3.

Рис. 8 - Монтаж об'ємних блоків на будівництві


Рис. 11 - Прект 12-поверхового житлового будинку із об'ємних блоків.

В об'ємно-блоковому будівництві житлових і суспільних будівель намітилися три основних напрямки:

1) будівництво з несущих залізобетонних блоків; 2) будівництво з блочно-каркасних (блочно-панельних) конструкцій; 3) будівництво з легких об'ємних блокі.

4.6.8. Системи з застосуванням металевих конструкцій

Останнім часом проводяться великі дослідження в області зниження маси будинків і скорочення витрат праці на їхнє зведення. Для цього використовують такі ефективні матеріали і конструкції, як пластмаси, різні види скла, клееную деревину, надувні оболонки, тенти, легкі об'ємні блоки й ін.

Одним з ефективних шляхів рішення проблеми є застосування легких металевих

конструкцій. Легкі металеві (сталеві) конструкції в закордонній практиці будівництва особливо широко застосовуються в великопрольотних спорудженнях - виставкових павільйонах, видовищних та спортивних будинках, торгових залах - у виді різних струк­турних і вантових покритть, металевих куполів, просторових мембран і інших систем.


Сталевий універсальний каркас розроблен для різного типу культурних, торгово-побутових, складських та інших повнозбірних одноповерхових будівевель серійного заводського виготовлення. Колони із гнутих профілей розташовують із шагом 3 м. На них встановлюють гори-зонтальні несучі елементи-ферми із гнутих профілей замкненого перетину прольотом 9,0, 12,0, 15,0, 18,0м та більше. Каркас може прийматися для приміщень вишиною 3,2; 4,2; 4,8; 1,2м.

Аналіз розвитку будівництва з використанням сталевих каркасів свідчує, що їз широке застосування обумовлено такими позитивними факторами:

зниження ваги несучих конструкцій будівлі з аналогичними залізобетонними в 8-12 разів;

пр остота та технологичність заводського виготовлення;

можливість монтажу крупними блоками розміром в декілька поверхів при використанні кранів меньшої вантажо-під'ємності;

можливість використання сис-теми каркасів без внутрішніх колон, що дозволяє пер екр ивати великі пр ольоти за р аху нок викор истання попер ечних фер м-р игелєй висотою в один поверх, котрі розташовуються в перегородках - це дає можливість здійснити гнучку планіровку приміщень та оргазувати зальні простори великої площі;

скорочення термінів та вартості будівництва при зменшенні енерговитрат;

зменшення в декілька разів загальної маси наземної частини будівлі порівняно з будівлями із залізобетонних конструкцій, що спрощує та здешевшує фундаменти (ці обставини особливо важливі при наявності слабких або просадних грунтів України)

А Б

Надпись:

Рис. 14 - A - сталевий каркас багатоповерхової будівлі без внутрішніх колон; Б -поперечні сталеві рами будівлі, в яких здійснюється реконструкція з надбудовою поверхів (до 15 поверхів); 1 - нижня секція рами; 2 - верхня секція; 3 - середня секція; 4 - елементи жорсткості; 5 - підвіска; 6 - існуюча будівля, яку надбудовують.

Рис. 15 - Будівля на основі металевого каркасу.

Великобританія, Діснейленд, павільон «Лего», Технологія «Драйвит»

4.4.9. Становлення та розвиток архітектурно-конструктивних систем Починаючи з 80-х років XX ст., в Україні освоєно виробництво модулей

перехресно-стрижневих  великопрольотних  конструкцій   систем  «Мархі» та

«Кисловодськ». Вони дістали широке поширення при будівництві універсамів, ринків,

тор гових центр ів, фізку льтур но-оздор овчих компл ексів.

Типові модулі просторових по-крить розміром 24,0х24,0м, 30,0х30,0м, 36,0 х36,0м,

що спираються на 4 опори вишиною 7м, прийняті для великороз-мірних приміщень.

Застосування їх для більш мелких приміщень приводить до нераціонального застосування

простору.


Рис 19 - Основні конструктивні елементи АКТИВ-системи: 1 - колони; 2 - підкроквяні ферми; 3 - кроквяні ферми; 4 - діафрагми жорсткості; 5 горизонтальні зв'язки; 6 - бортовий елемент; 7, 8, 9 - огороджуючі конструкції; 10 несучі елементи покриття; 11 - підвісна стеля; 12 - комплексне покрівельне покриття

4.6.10. Клеєні дерев'яні та інші прогресивні конструкції

В останній час в закордонній практиці будівництва громадських будівель широко використовуються клеєні дерев'яні конструкції. На основі деревени, що з'єднана синтетичними клеями в умовах високомеханізованого заводськкого виготовлення, отриман фактично новий будівельний матеріал.

В якості приклада грамадської будівлі, що вирішена у клеєних конструкціях, можна привести комплекс дитячого садку та початкової школи в Сержі-Понтуаз во Франції (рис. 20, 21). а


Рис. 21 - Комплекс дитячого саду та навчальної школи в Сержі-Понтуаз (Франція), (клеєні

дерев'яні конструкції)


Своєрідну архітектуру з ледь уловимим національним колоритом одержав музейний комплекс «Sea Folk» в Японії, в якому багатопрольотний виставочний зал зроблений на основі складної системи дерев'яноклеєних арок з верхнім освітлювальним ліхтарем (рис. 21).


Клеєні  дерев'яні  вигнуті  арки та  крокви придають  інтерєрам спортивно-видовищним, торгівельним та виставочним закладам легкість, вздушність та святковість

(рис. 24).


(рис. 22, 23).

4.6.11. Прогресивні конструктивні системи


У Харкові в 90-х рр. XX ст. розроблена архітектурно-конструктивна система «Рампа» (від словосполучення «рампа-панель»), призначена для проектування в будівництві 5-, 6-поверхових житлових будинків та об'єктів соцкультпобуту, лікувально-курортних споруджень, котеджів, гаражів та ін. Основою системи служать індустріальні залізобетонні вироби у вигляді несучих плоских рамок-панелей та панелей-перекриттів. Габарити рамок-панелей 3,6х3,3м, панелей-перекриттів - 3,6х3,3м. Власна вага рамок-панелей не перевищує 800 кг, панелей-перекриттів - 2-3,5 т (рис. 26).

Найбільш відповідальний в рамці стик між ригелем та стойкою здійснюється в заводських умовах.

В межах однієї композиції можно використовувать ячейки з розмірами 3,6х3,6; 3,6х1,8; 1,8 х1,8; 3,6 х7,2; 7,2 х7,2м. Останні одержують тільки за рахунок великопрольотних плит перекриттів з опорним контуром із рамок-панелей прольотом 1,8м або 3,6м.

Диференціація несучих та огород-жуючих функцій елементів системи дозволяє одержати, крім архітектурної виразності об'єктів, і економічний ефект.

До позитивних якостей системи відносяться й глибоко продумані рішення стиків, монтажу та транспортування виробів.

Система Рампа упроваджена в будівництво та здобула Державну премію України по ар хітектурі за 1995 р.


На рис. 27 показан загальний вид збірно-монолітних кесонних перекриттів (ЗМКП) з квадратними та трикутними кесонами, опертими по контуру. Конструкції ЗМКП призначені для багатоповерхових громадських та промислових будівель з прольотом більш 9,0-12,0 м замість індивідуальних нетипових рішень із металу з підвісними стелями або монолітного залізобетону.

Застосування ЗМКП дає можливість підвищити універсальність будівель, відмо­витися від підвісних стель, покращити естетичні якості інтер'єрів, збільшити надійність та довговічність конструкцій в різноманітних умовах впливу навантажень та середовища.

4.6.12. Монолітно-обєм но блочні каркасні системи

Група архітеторів США під керівництвом У. Моргана розробила серію проектів під назвою «Інтерпод», в основу якої покладена комбінована монолітно-обємно-блочно каркасна система (рис. 27). Структурна схема її представляє собою ядро просторової жорсткості із двох монолітних стволів, що включають сходову клітку та ліфтову шахту, до якого примиркають й частково спираються на нього 4 об'ємні блоки. Зовнішньою стороною та по торцях обємні блоки спираються на елементи залізобетонного каркасу -12 колон та 8 трьохпролітних нерозрізних ригелей з консолями. Розмір обємних блоків


8,3х4,3м, висота - 2,4м.

До комбінованих систем можуть бути віднесені й такі, які сполучать індустріальні елементи со «штучностіновими», наприклад, коли цегельні або блочні стіни зкомбіновані із залізо-бетонними перекриттями, або несучий збірний або монолітний каркас - з зовніш­

німи цегельними стінами (рис. 28).


На рис. 30 дається приклад крупно-панельної серії 1.090 в сполученні з цеглою, місцевими матеріалами або іншими конструкціями. Було розроблено декілька варіантів розміщення панелей як усередині будівлі, так і по периметру. Так, поперечне розташування несучих панелей забезпечувало вільне планування зовнішньої цегельної стіни. При умові 9-метрового проліту таке рішення застосовно для дитячих садків, шкіл, профтехучилищ, установ торговлі та обслуговування малої потужності.




КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ:

1.         Які конструктивні системи стали популярні в середині XX ст.?

2.         Шо свідчить про широке застосування сталевих каркасів, якими позитивними
факторами це обумовлено?

Які властивості має конструктивна система з безригельним каркасом?

Наведіть приклади будівель побудованих в системі з безригельним каркасом?

Як вирішаються конструктивні системи з легких металевих конструкцій в будівництві?

Як працює метод підйому перекриттів?

В яких будівлях застосовуються перехресно-стрижневі великопрольотні конструкції?

Яка архітектурно-конструктивна система, розроблена у Харкові в 90-х рр. XX ст.?

Перерахуйте якості клеєних дерев'яних конструкцій?

10.       Які нові прогресивні системи розроблені на теперешній час?

11.       В яких великопрольотних спорудженнях особливо широко застосовуються легкі
металеві (сталеві) конструкції в будівництві?


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я