Конструкция стен для монолитных домов

Монолитно-бетонный дом. Виды железобетонных домов, их плюсы и минусы.

Монолитный дом – это здание, конструктивные элементы которого: фундамент, каркас, стены и перекрытия являются единой, цельнолитой коробкой из железобетона, без швов и соединений. В частном строительстве к разновидности монолитной технологии, также относят каменные комбинированные дома с монолитно-бетонным каркасом и стенами выложенными из искусственного камня ( кирпич, газоблок, шлакоблок ). Популярность строительства частных домов по монолитной технологии, возрастает с каждым годом, однако такие здания имеют свои специфические свойства, которые подходят не для всех климатических условий и наиболее эффективно используется в комбинации с аналогичными каменными материалами.

Виды монолитных домов

Существует всего две базовые разновидности монолитных конструкций:

• Монолитно-бетонные дома
• Монолитно-каркасные дома

Монолитно-бетонные дома

Представляют собой цельнолитое здание, где все несущие, конструктивные части не имеют соединительных швов и образуют единый строительный элемент – железобетонную коробку дома. Тело дома ( строительная смесь из которой отливается монолит и каркас) состоит из следующих материалов:

• Армированный каркас. Вяжется из арматуры черного металла, разного диаметра, в зависимости от проектных расчетов здания. Металл внутри смеси, усиливает прочность бетона на растяжение, позволяет удерживать его в нужной форме, после набора прочности, уменьшает вероятность образования трещин.
• Цемент. Для капитального строительства используется цементная смесь марки от М250 до М400 в зависимости от назначения объекта. Для малоэтажного строительства самая оптимальная марка М250-М300. Марки с более прочными показателями использовать не целесообразно, так как это затруднит, а иногда может сделать и невозможным работу с монолитной стеной, во время выполнения внутренней отделки дома.
• Гравий. Используется гравий средней или мелкой фракции до 20 мм. Для усиления прочности может добавляться гранитная крошка.
• Песок карьерного происхождения
• Вода
• Пластификаторы. Добавляются для разных целей: для усиления прочностных свойств, для пластификации. Для морозостойкости, если работы ведутся в холодное время года, так и для повышения скорости схватывания смеси в жаркий период.

Все составляющие смешиваются в определенной пропорции, которая зависит от используемой марки цемента и технических требований к прочности здания. Армированный каркас заливается бетонной смесью в предварительно смонтированную съемную или несъемную опалубку, при помощи которой получает правильную форму и набирает прочность.

Краткий обзор конструктива монолитного дома

Коробка монолитного дома мало отличается от домов из других материалов, однако ее отличает одна важная особенность – это единая целостность всех базовых элементов. Фундамент, стены и межэтажные перекрытия образуют единолитой и несущий элемент, на котором уже монтируются все отделочные и защитные материалы.

• Фундамент. Для тяжелого монолитного строения подходят два типа фундаментов – это монолитная плита и ленточный фундамент. А так же, их комбинированные варианты, с дополнительным устройством заглубленных бетонных свай. Подробнее про особенности плитного фундамента в статье : «Монолитный плитный фундамент, его плюсы и минусы. Структура монолитной плиты»
• Стены. Толщина стен заливается от 200 мм до 550 мм, в зависимости от предполагаемой весовой нагрузки, этажности и назначения. Для одноэтажного или двухэтажного дома, в условиях умеренных температурных изменений, зимой в среднем до 25 ℃, достаточно стены толщиной 20-25 см. В северных регионах, где температура может опускаться до – 40 ℃ и ниже, необходимо устраивать стены толщиной 40-55 см с последующим дополнительным утеплением. Внутренние стеновые перегородки, которые могут частично выполнять несущую функцию, заливают от 80 до 90 мм. Однако, как правило, в таких домах в качестве материала для стеновых перегородок используют пустотелый кирпич или газоблок.

• Межэтажное перекрытие. Одновременно выполняет и функцию верхней стеновой перемычки. Так же заливается в опалубку на месте, каркас плиты вяжется из арматуры и сваривается со стеновой арматурой. В редких случаях, для межэтажного перекрытия в монолитном строении используются привозные плиты.
• Кровля. Для монолитных домов подходит любой вид кровельных конструкций и материалов, каких-либо ограничений в данном случае нет. Монолитная технология, даже позволяет выполнить плоскую кровлю, без монтажа каркаса крыши, где перекрытие верхнего этажа и служит самой кровлей. При этом, необходимо заложить хорошую гидроизоляцию плиты и организовать эффективное водоотведение с крыши. Подобный тип крыш можно встретит на примере зданий социальных учреждений, таких как детские садики, школы, а также «хрущевок». Подробнее в статье «Виды крыш, их плюсы и минусы»

Монолитно-каркасные дома

Более популярная разновидность монолитных конструкций. Представляет собой здания, основой которых является железобетонный каркас, состоящий из фундамента, опорных колон и плит перекрытия. На стены дома уже не распределяется несущая функция и они выкладываются из любого строительного камня, такого как кирпич, газоблок, шлакоблок и прочие. Стены могут быть частично монолитными, в тех местах, где этого требует техническое решение. Технологию можно смело назвать универсальной, так как она объединяет в себе достоинства каменного и монолитного строительства и требует меньших затрат, в сравнении с цельно-монолитным домом, однако кладочные работы занимают больше времени.

Про достоинства и недостатки кирпичного дома можно прочитать в статье: «Плюсы и минусы кирпичного дома»

Конструкция монолитно-каркасного, кирпичного дома

Фундамент

Для каменных домов такого типа подходят свайные, ленточные и плитные фундаменты из железобетона. Фундамент, также должен быть монолитным. Если возведение дома планируется на свайном ростверке, то все углубленные ж/б колоны фундамента, в верхней части стягиваются в единую конструкцию армированным ж/б поясом, на котором уже монтируется перекрытие первого этажа.

Опорные колоны

Выполняют несущую функцию и равномерно распределяют весовую нагрузку здания по фундаменту. Внутренний каркас балок вяжется из арматуры, которая при помощи сварки или путем холодной вязки скрепляется с арматурой выпущенной из фундамента, образуя единый арматурный каркас. Для создания колон правильной формы монтируется съемная или несъемная опалубка, в которую заливается бетон. После набора прочности, если использовалась съемная разновидность опалубки, она демонтируется. Частота расположения колон, их наличие внутри здания, зависит от инженерных требования здания и необходимости равномерного распределения нагрузки.

Армирующий пояс

Отливается в опалубке из железобетона, по периметру дома, в плоскости межэтажного перекрытия. Соединяет в единый конструктив: фундамент, опорные колоны и плиту межэтажного перекрытия, если оно монолитное. Служит опорой для межэтажного перекрытия, если оно сборное из бетонных плит и прочего материала.

Межэтажное перекрытие

Может быть как монолитным так и сборным. Монолитное перекрытие на месте вяжется из арматуры и заливается в опалубку, по типу фундаментной плиты. При этом аромопояс не заливается. Сборное перекрытие монтируется на армирующий пояс, может состоять из стандартных железобетонных плит, деревянных лаг и прочих половых материалов, на которые не распределяется весовая нагрузка. Прочность каркаса при каждом из видов перекрытия сохраняется примерно одинаковой, отличаться может только в ценовой категории и скорости выполнения работ.

Стены

Монолитный каркас позволяет возводить стены из абсолютного любого материала. Наиболее популярными являются газоблок и кирпич, а так же их комбинация. Использование каждого из материалов имеет свои плюсы и минусы. Так, например газоблок позволяет существенно облегчить дом, снизив нагрузку на фундамент и быстрее выполнить кладочные работы. Зачастую, кирпич и газоблок, при строительстве таких домов, используется в комбинации. Из блоков возводятся черновые, внутренние стены, а из кирпича выкладывается облицовочный слой стены, который вместе с утеплителем, дополнительно защищает бетонные балки и перекрытия. Кроме того, такой пирог стены позволяет совместить прочность и эстетику кирпича с легким и теплым газоблоком, получив долговечность и надежность железобетона. Очень эффективная комбинация материалов, широко распространенная в настоящая время.

Кровля

Монолит позволяет собирать любые конструкции крыш на своем каркасе, от плоских и двускатных, до сложных многоскатных. Как отмечалось выше, при использовании монолитной плиты в качестве кровельного перекрытия, выполнив соответствующую гидроизоляцию и водоотведение, сама плита может выполнять функцию кровли. Однако, такое решение более подходит для регионов с умеренным теплым и холодным климатом, где крыша не будет сильно нагреваться в жаркое время года и промерзать в зимний период времени.

Виды монолитно –каркасных домов

Железобетон хорошо совместим с большинством современных строительных материалов, что позволяет адаптировать технологию практически для любых климатических условий. На основе таких комбинаций, можно выделить следующие разновидности монолитно-каркасных домов:

Монолитно-кирпичные. Фундаментальными строительными материалами вступают непосредственно бетон и разновидности керамического кирпича. В данном случае, черновая стена в каркасе, выкладывается из облегченного и теплого пустотелого кирпича. Внешняя сторона такой стены утепляется специальными материалами и закладывается слоем облицовочного полнотелого кирпича. Облицовка может выполняться и иными материалами, такими как сайдинг и декоративной штукатуркой, с дополнительным утеплением фасада. Подробнее про особенности отделки фасада декоративной штукатуркой в статье: «Плюсы и минусы отделки фасада штукатуркой»

Монолитно-газоблочные дома. Соответственно, материалом каркаса выступает железобетон, а основное тело стен в доме, выкладывается из блочного газобетона. Облицовка таких домов выполняется любым видом сайдинга или другими легкими материалами с межслойным утеплением. Ценовая категория подобного решения существенно ниже в сравнении с кирпично-монолитным домом, однако менее долговечна и уступает в прочности.

Комбинированные монолитно-каркасные конструкции. К ним относятся здания, которые на основе железобетонного каркаса объединяют в себе несколько видов базовых стеновых материалов. Самая популярная комбинация – это совмещение блоков легких бетонов и керамического кирпича в одном проекте дома. Достаточно эффективный пирог стены получается когда из газоблока выполняется кладка тела стены, а из кирпича облицовочная кладка. Стеновые перегородки в мокрых точках в таких домов полностью или частично выкладываются из кирпича. Данная технология широко используется для строительства больших помещений коммерческого и складского назначения, где стеновым материалом может выступать обычный или утепленный профнастил, разного рода панели и даже специальное фасадное остекление, которое используется для строительства офисных зданий и торговых центров.

Объединение материалов на основе ж/б каркаса в одном здании возможно благодаря тому, что отдельная усадка каждого из них, не влияет на конструктив дома в целом, а происходит в рамках одной секции бетонных перекрытий, которые сдерживают все деформации.

Плюсы монолитно-каркасного дома

Универсальность конструкции дома

Практически все монолитные элементы дома (опорные колоны, перекрытия и стены) являются несущими и характеризуются высокой прочностью. Такая способность позволяет:

• создавать «висячие» выступы за периметром несущих стен здания, тем самым увеличивать полезную площадь дома,
• встраивать во внешние стены большие панорамные окна, с сохранением высокой несущей способности
• строить дома практически любых, самых смелых форм, от полукруглых до многоуровневых и на самых сложных участках местности
• возможность комбинировать свойства разных строительных материалов. Стены в бетонном каркасе можно выкладывать из любого строительного камня. Так в одном доме можно использовать газоблок, кирпич, гипс, природный камень и даже пиломатериалы.

Свободная планировка внутри дома

Свобода разделения внутреннего пространства и возможность его дальнейшего изменения благодаря тому, что внутри дома нет несущих стен, демонтаж которых может привести к обрушению здания. Если того требует инженерное решение, внутри помещения может заливаться незначительное количество опорных колон, однако на планировочные решения они не влияют. Только в монолитно-каркасных и монолитных домах, возможно спроектировать большие пространства без множества опорных балок и колон.

Высокая прочность и надежность

Из всех современных строительных материалов железобетон является наиболее прочным и надежным. Он выдерживает самые большие весовые нагрузки, адаптивен к сезонным изменениям грунта, позволяет возвести сейсмоустойчивое здание, стену из бетона, не возможно, повредить механическим путем, без использования специальной тяжелой техники. Тяжелые предметы мебели крепко держаться на бетонной стене.

Долговечность

Средний срок службы монолитно-каркасного дома составляет 150 лет, это значительно больше в сравнении с кирпичными домами. При этом, монолитный каркас не теряет своей геометрии, его не нужно «стягивать» по периметру и все временные изменения верхнего слоя, которые могут проявиться через десятки лет, устраняются поверхностным бетонированием поврежденных временем участков. Это хороший выбор строительства дома для нескольких поколений семьи.

Пожаростойкость

Бетон не горит и не поддерживает открытый огонь. Температура стен при прямом воздействии пламени не повышается термически опасных уровней. Которые могут вызвать возгорание.

Звукоизоляция

Комбинация в одном доме стен бетонного монолита и таких материалов как газоблок или кирпич, позволяет получить усредненную шумоизоляцию от внешних шумов. Бетон хорошо удерживает волновой (звуковой) шум, однако, так же хорошо проводит и ударный шум. Использование в одной конструкции, например газоблока, который нивелирует ударный шум и достаточно хорошо, благодаря своей пористости, поглощает волновые шумы, позволяет получить тихий дом. Особенно актуальна бетонно-газоблочная комбинации при частном строительстве, поскольку через бетонные коммуникации не будут распространяться ударные звуки соседского ремонта.

Теплый дом

В данном случае рассматривается пирог дома в целом. Сам бетон характеризуется не самыми лучшими теплоизоляционными свойствами, однако газобетонные блоки в бетонном каркасе, совмещенные со стандартным пирогом стены, состоящего из газоблока, межстеновой прокладки из утеплителя и облицовочного кирпича создают эффективную теплоизоляцию. Таким образом, дом быстро нагревается и долго остывает.

Устойчив к грибку, насекомым и грызунам

Строительный камень не интересен для обустройства жилища, а так же в качестве пищи ни насекомым, ни грызунам, ни птицам. Единственным местом обитания животного мира может стать пустотность в пироге стены, при не грамотном монтаже утеплителя, наличия пустотности и не герметичности кладки.

Бетон, кирпич, газоблок, ракушечник и другие строительные камни являются дышащими материалами, потому не склонны к излишнему удержанию влажности до образования грибка или плесени. Единственной причиной образования грибка в самом доме могут быть только внутренние ошибки устройства системы вентиляции или ее полного отсутствия, а так же искусственно созданная влажность внутри дома.

Быстрые сроки заселения в новый дом и незначительная усадка

Монолитная технология позволяет вести практически беспрерывное строительство и возвести коробку частного дома, буквально за один теплый сезон, за 3-4 месяца. За это время бетон успевает набрать достаточной прочности для начала последующих отделочных работ. Свойства прочности железобетона сохраняют целостность конструкции при незначительной усадке и даже при сезонных изменениях грунта, позволяют избежать появления трещин, при кладке стен равномерно распределить по фундаменту дополнительную нагрузку. А усадка отдельной стеновой кладки никак не отражается на геометрии монолитного каркаса, поскольку она происходит строго в рамках плит перекрытия и вертикальных колон. Перечисленные свойства конструкции дают возможность выполнять внутреннюю отделку сразу после набора прочности бетонного каркаса.

Сейсмоустойчивость

Технология широко используется в районах с нестабильными грунтами, сейсмоопасных зонах. Армированный, единолитой и бесшовный бетон не боится землетрясений до 8 балов и даже незначительные трещины поверхностного слоя не будут нарушать несущую способность крепкого монолита. Для примера, железобетон используется для строительства капитальных плотин гидроэлектростанций, где десятилетиями подвергается давлению огромных объемов воды.

При бытовых взрывах внутри дома, вся конструкция не обрушится и сохранит прочность, а пострадает только помещение, в котором находится источник взрыва, в отличие от блочных, панельных и кирпичных домов, которые при взрывах бытового газа по инерции складываются, повреждая соседское жилье.

Минусы в строительстве и эксплуатации монолитно-каркасного дома

Ударный шум

Слабое место любого железобетонного дома – это высокая проводимость ударного шума, обусловленная большим количеством металлической арматуры в его структуре. Особенно актуальна данная проблема для жильцов многоквартирных домов. В частном домостроительстве, все ударные шумы создают только его владельцы, которые могут выбирать, в какое время выполнять ремонтные работы с шумным бетоном. Потому, данный недостаток не столь существенный для частных домовладельцев. Значительно снизить ударный шум, можно путем отделки монолитных элементов дома шумоизоляционными материалами.

Сложности в строительстве

• Наличие предприятий по производству бетона в радиусе до 50 км от объекта строительства
• Привлечение квалифицированных мастеров с большим опытом работы в монолитном строительстве. Ошибки в монтаже и отливке бетонных конструкций очень затратно, а иногда и нецелесообразно исправлять в виду их высокой стоимости. Это не та технология, где можно сэкономить на труде рабочих.
• Риск приобретения некачественного бетона, не надлежащего качества. Производителем, по той или иной причине, могут быть не соблюдены пропорции бетонной смеси, превышены допустимые временные сроки между изготовлением смеси ее заливкой, как результат задержки транспортировки на объект, а также по другим причинам человеческого фактора или умышленной халатности. С целью возмещения возможного ущерба, на объекте с каждого бетонного смесителя отбирается образец, проба бетона, опечатывается и отправляется на экспертизу в случаях выявления брака.
• Сезонное строительство. Железобетон не терпит температуру ниже 5 ℃ и начинает быстро схватываться. Для предотвращения данных процессов в смесь добавляют специальные морозостойкие добавки, что увеличивает затраты и не всегда позволяет сохранит качество бетона.
• Использование специальной тяжелой техники

Высокая стоимость

Ввиду использования труда квалифицированных рабочих, тяжелой строительной техники, аренды или приобретения вспомогательных материалов : съемной или несъемной опалубки, общая стоимость возведение дома одной и той же квадратуры может обойтись примерно на 10-15 % больше в сравнении с кирпичным домом и домами из других камней. Монолитно – каркасный дом, с кирпичным заполнение стен – это тот же кирпичный дом, но с наличием железобетонного усиления в несущих точках конструкции, потому расход материала и затраты выходят больше.

Трудность проведения новых коммуникаций

Перед заливкой бетонной конструкции, через каркас арматуры, монтируются закладные из пластиковых и прочих труб. После набора прочности бетоном, закладные образуют сквозные пустоты, через которые прокладываются сантехнические коммуникации и электрика. Пробить отверстие для труб и даже для прокладки тонкого кабеля в монолитном железобетоне крайне трудно, а иногда и невозможно.

Мостики холода, которые необходимо закрывать

В данном случае мостиками хода выступают железобетонная плита фундамента, торцы плит перекрытия и опорные колоны которые монолитно связаны с ними. Как с наружной стороны дома, так и изнутри все железобетонные элементы рекомендуется утеплять. Для эффективного устранения таких мостиков все торцы монолита снаружи, должны быть закрыты сплошным слоем утеплителя и облицовочного материала, а фундамент возведен на теплоизоляционной подушке, также с наличием торцевого утепления.

На основании опыта эксплуатации монолитных и монолитно-каркасных домов, особенностей самой технологии, технических свойств используемых материалов для их строительства, можно сделать вывод, что в современных условиях, наиболее удачной технологией для возведения частного малоэтажного и многоэтажного дома является именно монолитно-каркасная. Монолитный каркас в комбинации с любым строительным камнем, может уступать только в ценовой категории, но в части надежности эксплуатации, долговечности и адаптивности к любым климатическим условиям является первым.

Источник