Введение 4
Раздел 1. Обзор состояния вопроса, патентный поиск, постановка задач исследования
1.1. Исторический обзор каркасных зданий в России. Описание первых
каркасно-панельных домов, типовых серий и современных решений каркасных систем. Определение достоинств и недостатков 5
1.2. Каркасная система «МКТ» 21
1.3. Патентный поиск 26
1.4. Постановка задач исследования 40
Раздел 2. Геометрический анализ опирания плит на ригели 41
Раздел 3. Функционально-стоимостной анализ 53
3.1. Функционально-стоимостной анализ технологии возведения каркаса
системы Миасских Каркасных Технологий 53
3.2. Функционально-стоимостной анализ конструктивных элементов
каркаса системы Миасских Каркасных Технологий 68
3.3. Творческий этап 94
Раздел 4. Расчет шпоночного соединения 102
4.1. Сбор нагрузок на перекрытие 102
4.2. Расчет шпоночного соединения плиты с ригелем сборно-монолитного
перекрытия каркасной системы «АРКОС» 103
4.3. Расчет шпоночного соединения плиты с ригелем сборно-монолитного
перекрытия каркасной системы «МКТ» 104
4.4. Расчет шпоночного соединения плиты с ригелем сборно-монолитного
перекрытия, предложенного на творческом этапе 105
Раздел 5. Заявки на изобретение 107
5.1. Заявка на патент №1 107
5.2. Заявка на патент №2 112
Раздел 6. Технико-экономический анализ каркасных систем 116
6.1. Сравнение каркасных систем по материалоемкости 116
6.2. Сравнение трудоемкости монтажа и сроков строительства 118
6.3. Сравнение архитектурно-выразительных возможностей 121
6.4. Сравнительный анализ плиты перекрытия системы «МКТ» и плиты
перекрытия, обозначенной в заявке на патент 122
Заключение 125
Библиографический список
В 1947—1948 годах по причине неэкономичного использования городских территорий в Москве было прекращено малоэтажное строительство. Места для барачных поселков стало катастрофически не хватать, поэтому появилась острая необходимость в строительстве дешевого жилья для народа.
Возобновились поиски в области индустриального домостроения. Много десятилетий подряд для массовой застройки использовалось крупнопанельное строительство. В середине прошлого века строить старались как можно больше, быстрее и дешевле, и панель вполне соответствовала этим требованиям. Однако городская архитектура того времени страдает серостью, безликостью, монотонностью. Альтернативой крупнопанельному строительству стали различные технологии каркасного домостроения, предназначенные для строительства жилья нового поколения, с современными потребительскими качествами и минимальной стоимостью строительства и содержания. Учитывая практику работы строителей и исследования отраслевых институтов, специалистами ООО «Уралавтостройсервис» в тесном сотрудничестве с ассоциацией «Миасский железобетон» была принята каркасная строительная система «МКТ» - «Миасские каркасные технологии». При ее разработке ставилась задача снизить стоимость строительства, но при этом избавиться от прежней жесткости планировочных решений и упомянутой безликости. Однако каждая из каркасных систем наряду с достоинствами имеет и свои недостатки.
В России около 80% строящегося жилья финансируется за счет средств покупателей. Теперь застройщикам запретят привлекать средства дольщиков напрямую, а финансировать строящиеся объекты будут банки. 21 декабря 2017 года по поручению главы государства Владимира Путина премьер-министр Дмитрий Медведев утвердил дорожную карту по переходу от долевого строительства жилья к проектному финансированию. Реализовать программу мероприятий запланировано до 2021 года. Нововведение объясняется необходимостью окончательно решить проблему обманутых дольщиков.
Строительство «в кредит» подразумевает в конечном счете увеличение стоимости квадратного метра жилья, а для того, чтобы этого не произошло, необходимо наращивать темпы строительства благодаря использованию эффективных каркасов.
Основной целью работы является повышение эффективности системы «МКТ» и разработка решений, обеспечивающих одновременное увеличение жесткости перекрытия, технологичности монтажа и снижение материалоемкости каркаса.
Существуют каркасные системы, в которых выступающие ниже уровня перекрытия ригели приходится смежать с перегородками. К таким системам относится, например, Чебоксарская серия, исключающая свободную планировку внутреннего пространства здания. В Белорусской серии указанная проблема решена с помощью устройства перекрытия, состоящего из пустотных плит и монолитных ригелей, образующего плоский диск перекрытия. Однако, проект не продается без опалубки, что приводит к дополнительным затратам, а также использование монолитных работ снижают темпы строительства.
Каркасная система «МКТ» - настоящая революция в строительной индустрии, позволяющая архитекторам без труда решать функциональные задачи и воплощать в реальность самые смелые художественно-композиционные решения. Неоспоримыми преимуществами являются применение болтовых соединений, минимизация «мокрых работ», следовательно, высокая скорость монтажа, использование сухих стяжек и быстровозводимых перегородок, а также образование абсолютно ровной потолочной поверхности. Данная система предоставляет неограниченные возможности по вариантам построений самих зданий, а также внутренних и наружных оформлений. Кроме того, изменение планировки этажа возможно на любом этапе жизненного цикла дома, вплоть до этапа его эксплуатации. Немаловажно и максимальное использование внутренней высоты помещения. Однако, система «Миасских Каркасных Технологий», предложенная Тихоновым А.В. имеет ряд недостатков.
В научно-исследовательской работе был проведен функционально стоимостной анализ конструктивных элементов каркаса и технологии его возведения, посредством которого были выявлены нежелательные эффекты и сформулированы противоречия. После проведения патентного поиска и геометрического анализа опирания плиты на ригель, применив теорию решения изобретательских задач, были предложены решения по модернизации существующей каркасной системы, позволяющие повысить эффективность каркаса, снижая его металлоемкость. Положительный эффект решений, выявленных на творческом этапе, подтвержден расчетом шпоночного соединения плиты с ригелем в сборно-монолитном перекрытии.
Сформированы заявки на патент с подробным описанием предлагаемых решений, позволяющих сократить сроки строительства, повысить качество и одновременно снизить себестоимость квадратного метра.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
