Железобетонные аргументы сборно-монолитных каркасных систем

Возглавляемое им предприятие имеет большой опыт в проектировании строительных объектов, требующих повышенного внимания к безопасности и надежности. При этом ООО «ПКФ «Каркас» можно наз­вать и научно-исследовательским центром. Многие проекты фирмы основаны на собственных запатентованных решениях.

- Ильяс Исмагилович, в чем основные преимущества и уникальность ООО «ПКФ «Каркас»?
- Проектно-конструкторская фирма «Каркас» основана в 2005 году и в июне этого года отмечает свое десятилетие. Уникальность нашей организации зак­лючается в том, что мы занимаемся проектированием несущего остова, точнее железобетонных каркасов зданий и сооружений различного назначения — от одноэтажных промышленных и торговых до многоэтажных жилых и общественных зданий, включая разработку конструкций фундаментов. Это является преимуществом нашей организации по ряду причин.
Во-первых, наши специалисты — выпускники Казанского государственного архитектурно-строительного университета. У них высокий уровень подготовки в области проектирования железобетонных конструкций. Трое наших сотрудников имеют ученые степени кандидатов технических наук. Двое — аспиранты. Их образование и опыт гарантируют высокое качество проектных работ и безопасность эксплуатации строительных объектов при снижении материалоемкости, а следовательно, и себестоимости строительства. Это обеспечивается за счет научно-исследовательских работ и натурных испытаний отдельных элементов и крупных фрагментов железобетонных каркасов.
Во-вторых, трудоемкость проектирования железобетонного каркаса в общем объеме проектных работ составляет около 30  %. Если учесть, что строительство начинается с закладки фундаментов и возведения несущего остова, то надежность каркаса встает на первое место. От этого зависит безаварийная работа инженерных систем здания и эксплуатационные свойства ограждающих конструкций. В связи с этим наши специалисты изучают вопросы проектирования смежных разделов проекта. Это позволяет принимать правильные конструктивные решения, обеспечивающие безопасность эксплуатации не только каркаса, но и здания в целом.

- Ваши инженерные решения, в том числе система «Казань - XXI век», поз­воляют снизить использование арматуры и бетона. Как это отражается на надежности и безопасности эксплуатации зданий? 
- Благодаря узкой направленности нам удалось приобрести большой опыт и навыки в проектировании различных железобетонных конструкций каркасных домов. Проектирование же сборно-монолитных каркасных систем является нашим приоритетом.
При разработке сборно-монолитной каркасной несущей системы «Казань-XXI век» была поставлена задача создать максимально эффективную систему с точки зрения материалоемкости, трудозатрат, безопасности производства работ как на предприятиях стройиндустрии, так и на строительной площадке. В результате система «Казань-XXI век» получила ряд преимуществ по сравнению с аналогами:
- снижен расход бетона в 1,2 раза, расход металла — в 1,7 раза;
- снижена доля монолитного бетона (от 7,2 % — минимум затрат на прог­рев бетона в зимний период);
- увеличены темпы возведения каркаса;
- обеспечена возможность быстрого освоения выпуска элементов каркаса на предприятиях стройиндустрии; 
- увеличены пролеты до 9 м;
- обеспечена надежность каркаса за счет контроля прочности материалов до их поставки на строительную площадку;
- обеспечена возможность гибкой планировки квартир (отсутствие несущих стен);
- обеспечена возможность устройства на нижних этажах торговых залов и подземных гаражей;
- обеспечена поэтажная разрезка стен.
То, что надежность и безопасность эксплуатации зданий не снижается, подтверждают исследования. Для оценки несущей способности узлов соп­ряжения элементов и каркаса в целом используются современные информационные технологии проектирования, объемное моделирование, учет прос­транственной работы, поэтапного возведения каркаса.
При разработке чертежей элементов каркаса мы взаимодействуем как с предприятиями стройиндустрии по совершенствованию армирования и геометрических форм сборных изделий, так и с подрядными организациями по разработке новых узлов сопряжения элементов каркаса. Для обеспечения надежности принятых решений проводятся экспериментальные исследования узлов сопряжения элементов каркаса. Так, в 2014 году были проведены испытания на территории заводов «ЖБИ-210» и «КамгэсЗЯБ» г. Набережных Челнов. Постоянно осуществляем и разработку техкарт по монтажу элементов каркаса, которые призваны повысить качество производства работ и обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию зданий.

- Сложно ли строителям освоить систему «Казань-XXI век»?
- Для освоения выпуска сборных железобетонных изделий несущей системы «Казань-XXI век» не требуется специального оборудования. Мы стремимся создать такие формы и параметры сборных изделий, чтобы предприятия стройиндустрии без значительных капитальных вложений могли освоить их выпуск  в кратчайшие сроки. Для этого используются существующие типоразмеры железобетонных изделий, а вновь разрабатываемые изделия имеют простые геометрические формы. Благодаря этим принципам каркас «Казань-XXI век» освоен на заводах железобетонных конструкций республики Татарстан и Марий Эл, Ульяновской области. Со всеми заводами поддерживается тесный контакт.

- Как учитываются в проектах требования безопасности в условиях плотной городской застройки?
- В этом случае необходимо учитывать требования безопасности в отношении объектов, находящихся в непосредственной близости к строительной площадке. Наши специалисты вместе с представителями строительного университета осуществляют в ходе всего периода строительства мониторинг сос­тояния существующих зданий.
В настоящее время мы проектируем два объекта в оврагах, на бровке которых стоят жилые дома. Противоаварийные мероприятия по укреплению склонов оврагов позволяют не только обеспечить сохранность существующих зданий, но и использовать овраг как благоприятный фактор для проектирования подземных гаражей (парковок).

- Вы проектировали каркасы сложных объектов: административных, торгово-развлекательных зданий, гостиниц. Как Вы оцениваете их по надежности и безопасности?
- При проектировании любого объекта вопросы безопасности являются приоритетными. Но есть действительно сложные случаи, и это обусловлено не столько геометрией объектов, сколько геолого-инженерными условиями.
К примеру, при проектировании ТРЦ мы столкнулись с проблемой залегания карстов на небольшой глубине. Для обес­печения гарантированной надежности и безопасности эксплуатации были выполнены расчеты на прогрессирующее разрушение с учетом образования карстовых провалов под опорами колонн. Результаты расчетов были проверены московской областной экспертизой, имеющей большой опыт в этой сфере, а их достоверность подтверждается безаварийной эксплуатацией объекта на протяжении более шести лет.
При проектировании здания Минис­терства сельского хозяйства РТ в г. Казани, построенного у подножья склона, необходимо было учесть боковое давление грунта. Это нашло свое отражение на конструкции фундаментов и железобетонного каркаса в целом, что обеспечило надежность не только самого здания, но и сооружений, расположенных на верхней горизонтальной части склона.

- В России строительный надзор часто выявляет нарушения, связанные с прочностью железобетонных конструкций, наличием трещин. Сложно ли устранить подобные замечания при применении сборно-монолитных каркасов?
- В ходе строительно-монтажных работ приходится сталкиваться с фактами нарушения технологических процессов. Они приводят к недопустимым погрешностям монтажа и снижениям прочностных показателей прочности материалов (бетона) и, соответственно, к снижению надежности объекта. В любом случае производится перерасчет каркаса с учетом отклонений от проектных решений, и делается вывод о достаточной несущей способности и надежности ввиду наличия определенных запасов прочности или о необходимости усиления элементов каркаса и узлов их соп­ряжения.
Учитывая особенности сборно-монолитного каркаса, когда контроль прочности материалов в основном производится на предприятиях стройиндустрии и на строительную площадку поступают изделия только с гарантированной прочностью, количество фактов отклонения от проектных решений сводится к минимуму. Это еще одно преимущество предлагаемого каркаса.
Факты несоответствия выполненных работ проектным решениям, как правило, связаны с нарушением технологических процессов. Ликвидация последствий подобных ошибок не требует больших капитальных вложений по трем причинам. Во-первых, нельзя неправильно собрать каркас из отдельных элементов, если они уже на стадии проектирования подог­наны друг к другу как в Lego. Во-вторых, ошибки по качеству материала можно допустить только в монолитном бетоне, доля которого в наших проектах невелика. В-третьих, усиление конструкций с недостаточной несущей способностью производится бетоном, который уже имеется на строительной площадке.