» » Металлоемкость зданий

Металлоемкость зданий

16.04.2016

В начальный период развития монолитного домостроения металлоемкость (M) монолитных зданий высотой 16—20 этажей, возводимых в районах с сейсмичностью 7—8 баллов, достигала 85—100 кг/м2 общей площади. В дальнейшем в результате проектных изысканий и научных исследований уровень этого показателя был существенно снижен (рис. 5.1).
В проектах, разработанных в Mолдавии в последние годы, металлоемкость монолитных зданий высотой 16 этажей при расчетной сейсмичности 7 баллов составляет 50—55 кг/м2 общей площади. Хотя эта цифра существенно ниже начального значения M для таких зданий, она все же еще довольно высока. Причина этого заключается в отсутствии глубоко обоснованных и четко сформулированных принципов конструирования монолитных зданий. Доказательством является то, что подобные по конструктивно-планировочному решению здания с одинаковой расчетной сейсмичностью, но запроектированные разными коллективами проектировщиков иногда весьма существенно отличаются по металлоемкости.
Металлоемкость зданий
Металлоемкость зданий

Анализ проектов монолитных зданий, выполненный ТашЗНИИЭП, свидетельствует, что конструктивные параметры здания имеют решающее влияние на его сейсмостойкость и материалоемкость. Этим институтом был разработан алгоритм определения оптимальных параметров конструктивных схем монолитных зданий по стоимостному критерию. Использование алгоритма при проектировании зданий с оптимальными параметрами при расчетной сейсмичности 7—9 баллов позволяет снизить их стоимость на 10—30%. объем капитальных вложений на 15—45%, эксплуатационные расходы на 6—35%, расход бетона на 15—45% и стали на 25—45%.
Изучение проектов монолитных зданий дает интересную информацию о связи между их материалоемкостью и архитектурно-планировочными параметрами. В последнее время в проектах монолитных зданий все отчетливее прослеживается тенденция добиваться их архитектурной выразительности за счет усложнения объемно-планировочного решения. Стены таких зданий характеризуются многочисленными закруглениями, выступами, изломами, разрывами в плане и т. п. (рис. 5.2), в связи с чем их металлоемкость в 1,4—1,6 раза оказывается больше, чем у зданий, имеющих менее сложные очертания в плане, архитектурная выразительность которых достигается разумным сочетанием конструктивно-планировочных объемов, декоративной отделкой фасадов, балконов и т. п.
Металлоемкость зданий

По данным ТашЗНИИЭП с повышением этажности монолитных зданий до 13—15 этажей их металлоемкость возрастает, после чего наступает стабилизация этого показателя (рис. 5.3). Объясняется это особенностями принятой СНиП спектральной кривой коэффициента динамичности β, учитываемого при расчете сейсмических сил. Исследования ТашЗНИИЭП показали, что при возведении зданий в несейсмических районах в переставной опалубке оптимальным является узкий шаг поперечных стен (3/3,6 м), а в сейсмических районах — широкий (до 6 м).
Детальное изучение проектов монолитных зданий приводит к выводу, что наиболее металлоемкими конструкциями являются стены и перекрытия (табл. 5.2). Поскольку из этих элементов стены характеризуются меньшей изученностью, то их следует рассматривать как основной резерв снижения металлоемкости монолитных зданий. На долю стен приходится 30—48% от общего расхода металла (M). Дифференцированная оценка металлоемкости наружных и внутренних стен показывает, что последние требуют относительно большего расхода металла (табл. 5.3).
Металлоемкость зданий