Система куб в строительстве. Каркас унифицированный безригельный

За последний месяц пару раз слышал «фи» в сторону монолитного домового строительства. Мол, низкие темпы, низкое качество и невозможность полного контроля за тем же качеством на месте. Понятное дело, это было озвучено на строительстве домов из сборного желеобетона. Конечно, каждый будет хвалить свою технологию, но тем не менее... Сборный железобетон широко используется в домовом строительстве и у него огромное количество плюсов. Как недавно выяснил, из него даже можно делать дома со свободной планировкой, что раньше всегда преподносилось как достоинство только монолитного строительства.

В 2014 году Москомархитектура и Градостроительный совет Московской области сформулировали новые требования к индустриальной жилой застройке.
- Варьирование этажности здания.
- Гибкие планировочные решения.
- Разнообразие фасадных решений.
- Разнообразие объемно-планировочных решений угловых секций и возможность размещения секций со смещением друг относительно друга.
- Организация общественного пространства на 1-м этаже и особые фасадные решения уровня 1-х этажей.

Все это реализовано в этом проекте. Давайте посмотрим как строится современный жилой комплекс бизнес-класса «Яуза-парк» на Краснобогатырской улице.

Дом возводится по технологии КУБ-2,5 - универсальная конструктивная система сборно-монолитного безригельного каркаса, состоящая из вертикальных колонн и плоских панелей перекрытия. 2,5 - версия проекта.

1. Сначала о проекте в целом. Это дом переменной этажности 18-20-18 этажей, рассчитанный на 352 квартиры. В доме представлено девять вариантов решений квартир площадью от 40,45 до 98,8 кв. м. с кухнями не менее 10 кв.м.

2. Вместительный двухуровневый подземный паркинг, который рассчитан на 376 машино-мест, обустроен лифтом с опусканием из жилой части дома непосредственно в автостоянку. Гостевой наземный паркинг на 75 машино-мест, наземный паркинг для жителей комплекса на 40 машино-мест и 9 машино-мест для маломобильных групп населения. В итоге обещают получить концепцию двора без машин. Естественно, детские площадки, зоны отдыха, площадка для выгула собак и прочая инфраструктура. Обратите внимание, что количество машиномест даже больше чем квартир. Мне кажется, это хорошая заявка на победу в номинации «удобный двор без повозок».

3. Цена квартир колеблется от 8 (однушка) до 18 (трешка) миллионов рублей. Цена машиноместа будет около миллиона рублей. На данный момент продано уже больше половины квартир. Квартира отдается без отделки с вариантом планировки в один кирпич на полу. Далее жильцы могут поступать как им хочется. Посмотрите на планировку - внутри квартиры нет несущих стен. Только две или три колонны.

4. Подземный паркинг двухуровневый. Для строительства был вырыт котлован глубиной более 20 метров для вывоза культурного слоя помойки. Ограждение котлована шпунтовое с анкерным креплением.

5. По заданной концепции первый этаж не жилой - там находится общественная зона. Стены, как видите, сделаны из кирпича.

6. На жилых этажах используется стены из газобетонных блоков.

7. Фасад навесной, с утеплением. Тут в целом все стандартно. В каждой квартире будет предусмотрено штатное место для установки наружного блока кондиционера.

8. Еще одним требованием концепции было отсутствие прямых фасадов и прямых углов между секциями. Все это потребовало небольшого количества монолитных работ, конечно же.

9. Теперь о КУБ-2,5. Система предназначена для строительства жилых и общественных зданий до 25-ти этажей, наземных многоуровневых паркингов, Каркас состоит из вертикальных многоярусных колонн без выступающих частей и плит перекрытия, выполняющих роль ригелей. Комплект состоит из четырех основных форм - колонна и плиты: надколонная, межколонная и средняя.

10. Возможность проектирования зданий: с пролетами 3, 6, 12 и 18 метров; с шагом колонн от 3 до 7,5 м; высотой этажей 2,8; 3,0; 3,3; 4,2; 4,5 м. Между колоннам устанавливаются диафрагмы жесткости. Все диафрагмы находятся между квартирами, и таким образом внутри квартир получается открытое пространство с парой колонн.

11. Установленная колонна с двумя диафрагмами жесткости. Углубление в ней - место для закладных и омоноличиванием стыка с перекрытием.

12. Колонны вставляют в друг-друга. По сути - это огромное ЛЕГО.

13. Деформационный шов между секциями. Этого прохода в дальнейшем не будет и жилые секции будут полностью изолированы друг от друга.

14. Установка консольной плиты перекрытия - так называемая надколонная. Она одевается на колонну и фиксируется на стойках, пока идут работы на стыке.

16. Из таких, например. Обратите внимание, что плиты перекрытие без внутренних отверстий. Это позволяет сделать их ощутимо тоньше традиционных плит.

17. Все коммуникации выполнены в едином стояке, откуда выполняется вся разводка по всем квартирам на этаже.

18. Вытяжка. Слева отверстия для канализационного стояка. Обратите внимание, что вентиляция состоит из двух каналов. Большой - это основной канал который идет через все этажи. А мелкий - это вывод из квартиры. Внизу находится мусороприемник (для каждого этажа свой), если что-то упадет в вентиляцию из вашей квартиры (интересно, как?) то там и останется.

19. Общий коридор между диафрагм.

20. Виды с верхних этажей. В месяц возводится до шести этажей. Как уверят застройщик это быстрее монолита. И дешевле в целом на 10%.

21. Существует большая программа по реконструкции набережных Яузы. Осталось дождаться только ее реализации.

22. Территория бывшего завода «Красный богатырь».

23. Соседняя застройка. Много кто покупает квартиры в новом доме - жители из района.

24. В основном покупает для старых родителей или для молодых семей. Очень много сотрудников из IT сферы - в условиях кризиса она оказалась наиболее устойчивой.

25. Сдача дома запланирована на последний квартал этого года.

Историческая справка про безбалочные перекрытия.
Безбалочные перекрытия были применены в строительстве многоэтажных зданий в начале прошлого века. В 1906 году в США по предложению инженера Торнера, а в 1908 году в Москве под руководством А. Ф. Лолейта было запроектировано и построено четырехэтажное здание склада молочных продуктов, затем в 1910 году было возведено здание с безбалочными перекрытиями в Швейцарии.

За время своей вековой истории безбалочные перекрытия претерпели существенные изменения в конструкциях, методах расчетов и областях применения. Первой модификацией безбалочных перекрытий стали перекрытия с безкапительными колоннами.

Безбалочнные перекрытия с безкапительными колоннами представляют собой предельно простые конструкции, состоящие из железобетонных плит одинаковой толщины и колонн постоянного сечения. Это упрощает опалубочные работы, а также арматурные работы и бетонирование. В связи с тем, что при безкапительных конструкциях колонны имеют постоянное сечение, их легко сопрягать со стенами и перегородками между колоннами. Поэтому они удобны для административных зданий и жилых домов.

В 60-х годах в ЦНИИЭП жилища под руководством А. Э. Дорфмана и JI. Н. Левонтина для высотной гостиницы во Владивостоке были разработаны конструкции безбалочного бескапительного перекрытия. Такой железобетонный каркас получил название «каркас унифицированный, безригельный» (КУБ-1). В дальнейшем были разработаны модифицированные варианты систем серии « КУБ» для различных нагрузок и условий изготовления. Одним из них стал унифицированный сборно-монолитный каркас УСМБК, разработанный для Министерства Обороны СССР. На основании опыта полученного в результате применения всех модификаций систем, созданных на базе КУБ-1 была разработана система строительных конструкций КУБ–2,5.

С 2008 года «Главстрой Девелопмент» является патентообладателем Системы КУБ-2,5. Эта система используется по всей территории России. В Москве по этой системе построены здания на Преображенской площади, Клязьминской улице, улице Космонавта Волкова и т.д.

Применение в строительстве каркасно-сборной системы "КУБ-2,5" экономит до 28% от общей суммы затрат, что примерно на 60% увеличивает рентабельность объекта.

Каркас Унифицированный Безригельный «КУБ» - это cтроительная система, основным отличием которой является использование индустриально изготовленных элементов каркаса здания и монтаж их на строительной площадке. Разработанная ЦНИИЭП жилища еще в советское время и усовершенствованная авторами разработки, зарегистрировавшими изобретение на НПО «КУБ», каркасно-сборная система предназначена для строительства зданий высотой до 25 этажей в 4-х климатических зонах сейсмостойкостью до 9 баллов включительно.

	Колонны
		Панель стеновая в грунте (для водоотделения)

Проводя анализ строительных систем с точки зрения стоимости, планировочных возможностей, трудозатрат, скорости возведения, архитектурных решений специалисты сходятся во мнении, что в ближайшие 5-7 лет индустриальный сборный каркас уверенно займет 35-40% рынка строительных технологий, сместив с лидирующих позиций крупно-панельную и каркасно-монолитную схемы, не говоря уже о строительстве из мелкоштучных материалов. Аргументы достаточно очевидны:

во-первых, каркасные конструкции более универсальны - их можно использовать во всехвидах строительного производства - при возведении жилых и офисных зданий, промышленных объектов, торговых и парковочных комплексов;

во-вторых, преимущество современных каркасных технологий в том, что они дают значительно большую свободу в выборе архитектурных решений;

в-третьих, экономичность сборного каркаса, по сравнению с традиционными схемами, составляет 22-28% от общей суммы затрат;

и, конечно же, основной показатель - сокращение сроков строительства, что позволяет заказчику быстрее возвращать с прибылью инвестиции, а потребителю значительно раньше отметить новоселье.

Что представляет из себя сборный безригельный каркас?

Изделия КС «КУБ-2,5» имеют простую геометрическую форму и минимальное количество основных типоразмеров (4).

Каркас состоит из колонн квадратного сечения 400х400 мм и плоских панелей перекрытия 3x3м, толщиной 160 мм.

В зависимости от расположения в плане, панели перекрытий подразделяются на надколонные, межколонные и средние.

Членение перекрытия запроектировано с таким расчетом, чтобы стыки панелей располагались в зонах, где величина изгибающих моментов равна нулю. Пространственная жесткость конструкции обеспечена монолитной связью элементов (перекрытий и колонн) и, при необходимости, включением в систему связей и диафрагм.

Монтаж конструкций ведется в следующем порядке:

Монтируются колонны и замоноличиваются в стаканах фундаментов;

Устанавливаются и привариваются к арматуре колонн надколонные панели;

Монтируются межколонные и средние панели.

После установки фиксаторов швы между панелями замоноличиваются. Одновременно замоноличиваются стыки надколонных плит с колоннами по всему перекрытию на данной отметке.

В конструкции стыков колонн предусмотрен принудительный монтаж, при котором фиксирующий стержень верхней колонны должен войти в патрубок нижней колонны.

В узле присутствуют только монтажные швы.

Конструктивная строительная система "КУБ-2,5" рассмотрена и рекомендована к применению

Система сборного безригельного каркаса положительно зарекомендовала себя более чем в 30 регионах России. Число ее сторонников и объемы освоения ежегодно растут.

В 2015 году в Москве на улице Хлобыстова уже построили первые дома новых серий КУБ 2.5, и теперь они все чаще будут появляться в кварталах новостроек. Утвержденная Москомархитектурой серия преподносится как «наиболее экономически эффективная конструктивная система с точки зрения стоимости, планировочных возможностей, скорости возведения, трудозатрат и архитектурных решений. Внутренние и наружные стены на сборно-монолитном каркасе этих домов могут быть выполнены как из кирпича и блоков, так и из панелей. Из «конструктора» КУБ 2.5 можно строить жилье и эконом-, и комфорт-, и бизнес-класса».

МОСЛЕНТА попросила бывшего главу Научно-исследовательского и проектного института (НИиПИ) Генплана Москвы, заслуженного архитектора России Сергея Ткаченко рассказать о том, какие новые возможности по изменению этажности и планировок заложены в дома новых серий, на что влияет яркая пестрота фасадов, в каком виде подобные дома сдают в наши дни в Германии, и почему московские архитекторы ориентируются на них сегодня.

Дом серии КУБ 2.5

Изображение: «Главстрой Девелопмент»

Сергей Ткаченко, заслуженный архитектор Российской Федерации, член-корреспондент российской академии художеств, бывший глава НИиПИ Генплана Москвы

Сергей Ткаченко

Павел Головкин / Коммерсантъ

Пестрота фасадов

Если говорить о домах новых серий, в частности, КУБ 2.5, то в первую очередь важно не то, насколько ярко раскрасят фасады. Почему-то на это обычно обращают внимание в первую очередь. Надо понимать, что внешний вид определяют царящие вкусы. Сейчас на архитектурных советах все понимают: надо делать «под Германию», и тогда пройдешь все согласования. А будешь делать под другую страну - не пройдешь, потому что с 2012 года утверждена немецкая модель развития в московской архитектуре. Произошло это после замены архитектурной команды, с того времени, когда Сергей Чобан начал определять направленность современной московской архитектуры.

Если мы качественно идём по северогерманскому, голландскому пути - по пути протестантской архитектуры, то для него характерна некоторая пестрота фасадов, призванная отвлекать от жизненных проблем. У нас в стране такой подход разрабатывал Андрей Чернихов, создавший знаменитую цветовую школу для аутистов. Она яркая, красочная, чтобы дети могли ориентироваться и запоминать по цветам, где они учатся, где обитают. Подобная система сейчас применяется и для всех жителей кварталов типовой застройки. Просто запомнить: я живу в оранжевом доме, а ты – в салатовом и так далее. Даже подъезды начали красить в разные цвета, чтобы легче было ориентироваться.

Вариативность

Любой типовой дом современной серии, как и базовая модель автомобиля, может быть модернизирован в сторону усложнения, улучшения, при этом, естественно, возрастает его стоимость. Вообще, сегодняшние серии с конструктивной точки зрения гораздо интереснее, чем то, что выпускали домостроительные комбинаты в 1970-х, 1980-х годах. Инженерам и конструкторам есть с чем поработать, современные типовые дома впитывают в себя все инженерные новшества: технологии «умного дома», рекуперации, то есть повторного использования энергии. За счёт этого они становятся дорогими, но это уже – другой вопрос.

Ещё в 1970-х можно было, возводя панельный дом, сильно варьировать и его этажность, и конфигурацию, и планировки квартир. Но тогда это настолько удорожило бы само строительство, и такой подход сразу отринули. У нас были нормативные предельные показатели: пятиэтажные дома без лифта, девятиэтажные – с одним лифтом, выше – с двумя. Деньги были государственные, их не хватало, их экономили, поэтому заранее были заданы высоты домов, и проекты не варьировались, кроме единичных, исключительных случаев.

Теперь, особенно учитывая декламируемую разноэтажность застройки Новой Москвы, пришло то время, когда необходимы разные варианты застройки. Правда, мы пока видим только максимальную этажность и дворы-колодцы, которые появляются среди 22-х - 25-этажных зданий, причём такой плотности застройки раньше не бывало. Будем считать, что это веление времени, и квартиры за счёт этого становятся дешевле.

Вариантность планировки возможна в теперешних сериях, и это тоже - знак времени. Кто сказал, что домостроение стоит на уровне 1960-х, 1970-х годов? Оно развивается во всем мире, немного опережая нас, и есть где подсмотреть готовы решения - а это отлично!

Сборно-монолитный безригельный каркас дома серии КУБ 2.5 состоит из вертикальных колонн и плоских панелей перекрытия

«Главстрой Девелопмент»

Планировка кварталов

В конце 1980-х годов в Восточном Берлине был выстроен новый район «Марцан-Хелерсдорф». Яркие дома с интенсивным использованием цвета, новые планировки, но главное - за счёт чего они стали новаторскими - там на новом уровне была реализована социально-бытовая и транспортная инфраструктура. Не в ярких фасадах дело, гораздо большее значение имеет то, что происходит вокруг домов.

И конечно, меня, как архитектора и градостроителя, волнует в первую очередь, как эволюционирует благоустройство. Я имею ввиду не лавочки и газоны, а планировку внутри новых кварталов. Будет здорово, если это её станут делать так, как в начале 1950-х. Эта впоследствии отвергнутая система была хороша: все тщательно продумывалось, нормировалось и исполнялось. Внутри этих старых кварталов есть все, что нужно. А потом пошла квартальная система, к которой вернулись в 1990-х годах, и сейчас она снова главенствует: есть внутридворовая территория - она для жителей, а то, что снаружи - это уже для города.

«Машина для жилья» с открытыми пространствами микрорайонов, о которой Корбюзье говорил в 1930-х годах, у нас приобрела своеобразный вид. Мы опять пришли к квартальной системе 30-50-ых годов, что совсем неплохо: она даёт защиту личности жильца, горожанина. Но мы безумно вырастили высоту самих зданий, в результате имеем колодцы дворов, отсутствие инсоляции, с которым уже смирились. Потому что исходим из того, что главное - квадратные метры. И важно, чтобы инвесторы даже в кризисной ситуации как можно больше строили и продавали.

Планировка должна хотя бы в проекте закладываться так, чтобы её потом не смогли искаверкать. Все жизненноважные элементы инфраструктуры надо планировать так, чтобы их нельзя было изменить: детский сад и школа в радиусе доступности, первые этажи, отведенные под общественные помещения. Тогда эти новые микрорайоны будут, что называется, «набирать силу».

Первое или второе жилье

Есть непреложные истины из разряда «дважды два – четыре». Например: внутридворовое пространство рассчитано на все социальные и возрастные категории жильцов. Сейчас эти дома строятся для социально близких категорий. Если в советские годы оказаться там мог кто угодно, то сейчас ясно, что это люди, которые не могут купить дорогую квартиру, или это их первое или второе жилье, и хозяева мечтают заработать побольше, чтобы переселиться на берег Москва-реки или в центр. Например в западной Европе на протяжении жизни человек в среднем меняет жилье семь раз. И каждое следущее - комфортнее и современнее. Если мы приближаемся к западной реальности, и у нас должно быть так же. То есть рынок жилья должен предоставлять такие возможности.

А если так, то у нас должно быть серийное строительство, обеспечивающее возможность вариабельной среды обитания, как внутриквартальной, так и микрорайонной, и внутридворовой. Не обязательно делать колодец из 25-этажных зданий: с той стороны, где ходит солнце, можно делать разрыв, понижать этажность - вариантов всяких множество, их на третьем курсе архитектурного института проходят. А квартиры, в которых солнца нет, должны стоить дешевле.

Возвращаясь к типовой ситуации: должна быть полностью обеспечена социально-бытовая инфраструктура: детские сады, школы, магазины шаговой доступности, спортивные комплексы, поликлиника - этот нормативный перечень можно продолжать долго. Среди таких новых кварталов должен быть район более оживленной торговли с крупными магазинами, торговым центром, общественным центром - концертным или выставочным залом. А дальше, по мере удаления от такого центра, все должно выстраиваться патриархально в прилегающих районах: не нужно ни много магазинов, ни шумных заведений, вроде ночных молодёжных клубов.

Хлдобыстова 10 к.1

Первые этажи и культурные центры

Всё равно все первые этажи не удастся занять общественными учреждениями, магазинами, офисами. При этом там не должно быть жилья, кроме рассчитанного на маломобильные группы населения, то есть тех, выход из которых ведёт сразу на улицу. В советские годы существовали такие «комиссии по первым этажам», которые очень хорошо знали, какой социальный набор должен быть, и вся социальная структура была обеспечена уже на стадии проекта. Сейчас управы и префектуры выдают требования к первым этажам, но не в полном объёме.

Озеленение должно быть заложено в проект, чтобы из квартала в квартал были «зеленые ходы», которые не пересекаются с главными улицами. Тогда пространства дворов будут не замкнутыми, а общедоступными.

Если на местности есть река или пруд - вообще замечательно, вот вам готовая территория общественного, культурного, рекреационного центра для группы окружающих кварталов. В Европе, а особенно в Америке любят сделать такой центр из старого здания, которое сохранилось в районе. Его реставрируют, вокруг делают не типовое, а какое-нибудь особенное благоустройство, оборудуют внутри культурное пространство: выставочные залы, залы для проведения занятий. То же можно делать и у нас: дайте людям оторваться, дайте это задание молодым дизайнерам и архитекторам, они сделают культурный центр квартала или района так, что соседи будут завидовать.

Возврат к дореволюционной практике

В домах новых серий декларируется большая высота потолков в помещениях, от 2,7 до 3 метров. Первые пятиэтажки имели высоту потолков 2,45 метра. Получается, за 60 лет мы «выросли» на 25-55 сантиметров, и это хорошо. Таким образом, мы возвращаемся к дореволюционной практике проектирования жилых домов.

Инженерное оснащение и обеспечение варьируется: хотите умный дом - пожалуйста, но это будет стоить дороже. Хотите, можно пробурить скважины, и тепло грунта, преобразующееся в электроэнергию, будет обеспечивать ей весь дом, ещё и продавать будете. Всё это можно сделать, но тогда строительство «влетит в копеечку». Я думаю, что в районах массовой жилой застройки, где жильцы не могут себе позволить лишнего, не будет запроса на такое уникальное инженерное оснащение зданий.

Вариации планировки - да, будут востребованы. Дома современных серий - все каркасно-панельные: сначала возводится каркас, что дальше позволяет делать планировку квартир достаточно свободной. Только коммуникации, границы квартир, лифты и лестничные клетки остаются на неизменных местах. При этом можно объединять соседние квартиры, если это нужно.

Немецкие примеры

На опыте строительства в Берлине могу сказать, что там даже оборудование кухни ставится: духовка, плита, холодильник, шкафчики. Что-то монтируют за счёт строителя, а что-то, если это улучшенное оборудование - за счёт покупателя. Там вариабельность достигает не совсем понятных для нас высот, но у них так принято, они нас обогнали. И у нас такое будет. Почему я так спокойно смотрю на развитие типового домостроения? Потому что у нас есть образцы, и так как экономика рыночная, мы будем неминуемо к ним приближаться.

Должен быть уровень жизни, уровень комфортности среды. Моя квартира - мой мир, его я обустрою и сам. А вот то, что находится снаружи, я сделать сам не могу, это все должно быть заложено в проекте и реализовываться силами, скажем так, внешними: сообществом жителей, строителями, префектурой за счет города.

Когда у нас сформируется гражданское общество, мы тоже прийдем к таким решениям, которые существуют в наши дни на Западе: когда жители образуют сообщества, которые отвоевывают свои права для того, чтобы улучшить уровень жизни на своей территории. А власти будут к этому прислушиваться.

Перспектива

Если говорить о ближайшей перспективе, то в первую очередь стоит ожидать того, что построенные дома будут соответствовать тем замечательным картинкам, которые представляют архитекторы, когда защищают свои проекты.

В 1950-х, когда были запущены домостроительные комбинаты, появилась перспектива массового строительства доступного жилья. Мы по привычке ругаем этот подход, но тогда в разы увеличился объём строительства, например, в Москве - в 20 раз! И это позволяло решать соответственные производственные, социальные задачи. Сейчас нет потребности в разы наращивать объемы строительства, его нужно сохранять на прежнем уровне, и рынок никто не хочет обрушивать. Но тем не менее, если то, что мы видим на проектных картинках, начнет реализовываться в натуре, можно будет говорить о том, что мы достигли уровня развитых стран Европы.

Конструктивная система безригельного сборного железобетонного каркаса КУБ-2,5 позволяет в разнообразных климатических условиях практически полностью обеспечить стоительство всего спектра городских сооружений: жилья, зданий административного, социально-культурного и бытового назначения, многоярусных гаражей, складов, некоторых производственных сооружений (с пролетами до 12 м).

Все железобетонные конструкции системы дают возможность проектировать (строить) здания вплоть до I степени огнестойкости, что обеспечивает использование ее для зданий различной высотности: коттеджи, малоэтажные и многоэтажные (до 75 метров) дома.

Минимальное количество вертикальных элементов каркаса и отсутствие ригелей позволяет создавать в границах несущих и ограждающих конструкций свободные планировки помещений различного назначения. Перегородки могут быть расположены в любом месте архитектурного плана как во время проектирования и строительства, так и во время эксплуатации здания. Система обеспечивает возможность перепланировок помещений в соответствии с любыми текущими потребностями в процессе эксплуатации здания без нарушения конструктивной устойчивости здания (дает свободу в организации на первых этажах в жилых домах офисов, магазинов, спортивно-оздоровительных и бытовых комплексов).

Несущий каркас здания состоит только из внутренних элементов (колонн, перекрытий и при необходимости связей или дифрагм). В качестве наружных ограждающих конструкций (стен) могут использоваться практически любые фасадные решения: облегченные теплоэффективные каменные (в т.ч. облицованные кирпичем), различные навесные панели, вентилируемые фасады, витражные ограждения и т. д.

Система «КУБ» позволяет консольно выносить плиты перекрытия за оси крайних колонн (до 1,5 м) и придавать плитам по их наружному обрезу практически любую форму в плане. В систему заложены безграничные возможности по обогащению пластики фасадов, которые могут удовлетворить любые, самые изысканые вкусы, и ограничиваются только фантазией архитектора, запросами заказчика и требованиями норм.

Конструктивные особенности системы

На сегодняшний день на российском рынке конструктивная система безригельного каркаса "КУБ-2,5" является единственной, в которой безригельный каркас – полносборный.

Каркас здания (сооружения) в системе конструктивного безригельного каркаса представляет собой пространственную конструкцию, типа «этажерки» сборного, сборно-монолитного или монолитного исполнения. В качестве стоек каркаса служат колонны, роль ригелей выполняют плиты перекрытия, для элементов жесткости используютя связи либо диафрагмы. Лестницы, вентблоки, лифтовые шахты при этом могут быть применены любые, освоенные заводами-производителями. Несущая способность перекрытий позволяет использование каркаса в зданиях с интенсивностью нагрузок на этаж не более 1300 кг/м 2 (модификация КУБ-2,5К до 2500 кг/м 2).

В основе конструктивной системы «КУБ-2,5» заключен оригинальный узел сопряжения двух основных элементов – панели и колонны с использованием закладной детали – стальной обечайки специальной конструкции соединенной с арматурными каркасами, располагающимися в теле панели. Бетон в данном узле работает в условиях всестороннего сжатия, в следствие чего происходит его самоупрочнение. Это дало возможность избежать ванной сварки в стыке колонн, в узле присутствуют только монтажные швы.

Стыки элементов, из которых состоит безригельный каркас в целом, замоноличиваются, образуя рамную конструктивную систему, ригелями которой служат перекрытия.

Членение перекрытия запроектровано с таким расчетом, чтобы стыки панелей располагались в зонах, где величина изгибающих моментов равна нулю.

Важным преимуществом системы является возможность использования в колоннах бетонов повышенных классов (до В60), что сказывается на результатах армирования и сохранении типовых поперечных сечений колонн 400×400. Колонны, изготавливаемые на строительной площадке (в монолитном домостроении) могут иметь класс бетона до В30, а это накладывает на конструирование стоек соответствующие ограничения.

Наружные стены не являются несущими, под них не нужно устраивать фундаменты, их не требуется проектировать столь прочными, как это делается в зданиях бескаркасного типа. Нагрузка на основание каркаса на 25% ниже, чем в монолитном исполнении. Независимо от грунтовых условий объем фундаментов, необходимых для распределения усилий на основание от надземной части зданий, выполненных в конструкциях системы «КУБ-2,5» будет всегда минимальным, т.к. собственный вес каркаса также минимален за счет достигнутой оптимизации всех сечений.

Конструкции безригельного каркаса предназначены для применения в различных регионах России, в том числе в районах с сейсмичностью 7-9 баллов.

Прочность конструкций каркаса «КУБ-2,5» подтверждена техническими расчетами и многочисленными испытаниями:

• Конструкции КУБ рассмотрены НТС Госкомархитектуры при Госстрое СССР и письмом № ИП-7-3691 от 19.09.1986 г. рекомендованы к применению;
• ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР, каркас КУБ рекомендован к применению (заключение от 15.03.1990 г.);
• Лаборатория динамических испытаний ЦНИИЭП жилища под руководством Ашкинадзе Г.Н.

В последние годы в Росcии и за рубежом построены более тысячи объектов с использованием безригельного каркаса КУБ-2,5.

Особенности строительства в системе

Универсальная конструктивная система "КУБ-2,5" высоко индустриализирована, что выражается в высокой степени заводской готовности составляющих ее элементов. Все элементы производятся на заводах железобетонных изделий.

На строительной площадке выполняются только монтаж готовых элементов механизированными средствами, обеспечивая тем самым высокие темпы строительства.

Применяемая в системе заводская технология изготовления элементов зданий позволяет максимально перенести затраты труда строителей в цеховые условия, тем самым значительно уменьшая на строительной площадке риски как природных, так и человеческих факторов.

При разработке каркаса системы КУБ были применены решения, существенно сокращающие строительный процесс возведения каркаса здания:

• монтаж вертикальных конструкций производится сразу на несколько этажей;
• конструкция стыка колонн не требует проведения ванной сварки несущей арматуры;
• отсутсвует необходимость в установке (и последующей многократной переустановке) опалубки;
• конструкции стыков колонн и панелей перекрытий между собой не требуют установки специальной опалубки для замоноличивания стыка, чем снижена построечная трудоемкость;
• изделия плит КУБ-2,5 складируются в штабеля до 10 штук, что позволяет успешно работать в условиях стесненной строительной площадки.

Кроме того монтаж каркаса может вестись в любую погоду, а небольшое количество рабочих на стройплощадке снижает вероятность использования неквалифицированной рабочей силы.

Экономическое обоснование

Железобетонные конструкции системы «КУБ-2,5» не только рациональны, но и оптимальны в силу заложенных в них решений. Рациональность выражается в разумно обоснованных, продуманных конструктивных решениях, предусматривющих минимальное количество строительных материалов (стали и бетона) и трудозатрат.

Экономия материалов:

• расход железобетона в каркасе (панели перекрытия, колонны, швы замоноличивания) составляет: 0,179 м³ на 1 м² площади перекрытия;
• расход стали в железбетонных элементах каркаса, в т.ч. арматурной и прокатной, составляет: 14,3 кг на 1 м² площади перекрытия.

Экономия трудозатрат:

• трудозатраты построечные – 0,51 чел. час на 1 м² площади перекрытия;
• трудозатраты заводские – 1,92 чел. час на 1 м² площади перекрытия.

Универсальная конструктивная система сборно-монолитного безригельного каркаса «КУБ-2,5» проектируется на основе разработанных и проверенных методик, что значительно сокращает сроки выполнения работ.

Изготовление и возведение каркаса ведется на основе проверенной временем эффективной организации строительного производства.

Механовооруженность труда на всех уровнях изготовления сборных железобетонных изделий и монтажа каркаса достигает 90%.

Всепогодность, универсальность и поточность возведения каркаса, а также предварительные проектные проработки позволяют достаточно точно планировать сроки строительства.

Сборный железобетон не требует электропрогрева, что экономит затраты на электроэнергию.

Скорость возведения снижает время эксплуатации башенных кранов, а следовательно и арендную плату за их эксплуатацию.

Использование сборного железобетонного каркаса системы «КУБ-2,5» реально сокращает сроки строительства и удешевляет его.

Эти перекрытия представляли собой рамную систему в двух направлениях: с колоннами-стойками, защемленными в фундаментах и ригелями - нарезными плитами. Наиболее сложный узел - примыкание плиты к колонне - решен приваркой закладной коробчатой детали плиты к продольной рабочей арматуре колонны. Этот железобетонный каркас зданий был назван "каркас унифицированный, безригельный" (КУБ-1), В дальнейшем были разработаны модификации каркаса системы "КУБ" для различных эксплуатационных нагрузок и условий изготовления.

Следующим крупным шагом в развитии систем КУБ стала разработка сборно-монолитной конструктивной системы КУБ-2,5, комплект документации на которую разработан в 1990 году. В новой модификации усовершенствованы основные конструктивные решения системы - стыки неразрезанных многоярусных колонн, стыки панелей перекрытия, узлы соединения панелей перекрытия с колоннами, образующие рамные узлы, решение связей, внедрены мероприятия по снижению трудозатрат на изготовление и монтаж элементов и оптимизации экономических характеристик.Сборный каркас монтируется из изделий заводского изготовления с последующим замоноличиванием узлов и стыков, в эксплуатационной стадии конструкция является монолитной.

В системе КУБ-2,5 предусмотрено использование укрупненных панелей перекрытия с максимальными размерами 2960х5980х160 мм, наряду с одномодульными панелями с максимальными размерами 2980х2980х160 мм.При наличии подъемно-транспортных возможностей подрядной организации, предпочтительнее использовать укрупненный вариант плит перекрытия.

Новая конструкция узлов крепления связей к колоннам, снижает вероятность резонанса каркаса при вынужденных колебаниях (сейсмическая активность, ветровые нагрузки и др.). Система КУБ-2,5 может использоваться для строительства жилых, общественных и некоторых промышленных зданий, наряду с обычными условиями строительства, также и в районах с сейсмической активностьюдо 9 баллов включительно по шкале MSK-64.

Рамная несущая конструкция, состоящая из 2-х основных несущих элементов системы, обеспечивающих ее прочностные качества – колонны и плиты перекрытия, позволяет для ограждающих конструкций здания использоватьместные неконструктивные материалы, в том числе и монолитные стены.

Монтаж конструкций ведётся в следующем порядке: монтируются колонны и замоноличиваются в стаканах фундаментов, затем устанавливаются и привариваются к арматуре колонн надколонные панели (НП); далее монтируются межколонные (МП) и средние панели (СП).

Стык колонн предусматривает принудительный монтаж, при котором фиксирующий стержень нижнего торца верхней колонны должен войти в патрубок верхнего торца нижней колонны. Сварка арматуры выполняется при условии растягивающих усилий в стыке.

Установка надколонных панелей на колонну производится с помощью монтажного кондуктора, специальные болты которого предварительно выставляются на проектную отметку низа панели, уровень установленной панели при необходимости корректируется этими же болтами.Установленная на проектную отметку надколонная плита крепится к колонне с помощью сварки обечайки плиты с рабочей арматурой колонны, используя стальные посредники в виде уголков, или пластин.Установка панелей перекрытия "насухо" в проектное положение производится с помощью бетонных монтажных столиков, предусмотренных конструкцией панелей, при этом арматурные выпуски торцов смежных панелей совмещаются таким образом, что образуется петля. В петлю пропускается арматура и приваривается. Далее стыки замоноличиваются.

Стойки снимаются только после того, как перекрытие следующего (с аналогичной установкой стоек) этажа смонтировано, замоноличено и бетон замоноличивания набрал не менее 70% проектной прочности.