2.6 Трубобетон

Трубобетон — конструкционный элемент каркаса здания в виде стальной трубы-опалубки, заполненной бетоном (рис. 15). Трубобетон, как конструктивный строительный элемент, хорошо известен в отечественной и зарубежной практике. Опыт возведения зданий с использованием трубобетона получил распространение в США, Японии, КНР и других странах. Однако применение этой технологии, позволяющей значительно увеличить сейсмостойкость здания, в современном отечественном строительстве началось совсем недавно. Суть этого способа строительства в том, что бетон заливается в металлическую оболочку. И если в открытых конструкциях, когда используется обычная форма-опалубка, бетон всегда имеет некоторую усадку, то в жесткой оболочке, наоборот, происходит его распирание. Конструкции с трубобетонном работают более гибко, по сравнению с обычными армированными опорами, и выдерживают значительно большие нагрузки как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Его использование позволяет увеличить сейсмостойкость здания в несколько раз. Для высотных зданий весьма существенным является факт, что трубобетонные конструкции отличаются от железобетонных способностью выдерживать в экстремальных условиях значительные нагрузки длительное время, в отличие от железобетонных конструкций, теряющих несущую способность мгновенно. Помимо всех конструкционных достоинств трубобетонные конструкции обладают всеми достоинствами металлических конструкций в плане монтажа, отличаясь при этом от последних более высокой огнестойкостью. Прекрасные конструкционные и строительно-технические свойства трубобетона позволяют применять его в самых различных областях строительства — мостостроении, строительстве метро, промышленных и жилых зданий.

Рис.15 Трубобетон

Трубобетонные конструкции позволяют в 1,5-2 раза уменьшить расход бетона, в 2 - 3 раза массу конструкции и, примерно, вдвое затраты труда в связи с отсутствием арматурных, сварочных работ и работ по монтажу опалубки. По сравнению со стальными конструкциями применение трубобетонных колонн позволяет в 1,5-2 раза сократить расход металла при одинаковой массе конструкций. Кроме всего, трубобетон можно выполнять и с ржавыми трубами, что значительно уменьшает экономические затраты, нисколько не влияя на качество. Это возможно потому, что процесс ржавления не продолжается в трубобетоне, там цементный камень работает как ингибитор, он закрывает главное — от чего идет ржавчина — от кислорода. Когда стальную трубу наполнили бетоном, доступ кислорода к металлу прекратился. И сегодня бывшие в употреблении трубы можно купить дешевле в два-три раза, вот в чем заключается положительный эффект. Применение трубобетона в строительстве, в свою очередь, гарантирует высокую прочность сооружений за счет стального каркаса. Металл, работая в связке с бетоном в закрытой конструкции, обеспечивает гораздо более высокий коэффициент устойчивости, чем в конструкциях с армированным открытым бетоном. Так, в последнем случае у бетона со временем появляются трещины, которые имеют тенденцию расширяться. В трубобетоне же трещин, за счет нагрузки, практически не бывает. А металл, усиленный бетоном, воспринимает различные продольные, поперечные, «переломные» нагрузки более эффективно. В мире накоплен достаточный опыт строительства высотных сооружений с применением трубобетона и монолитных конструкций в сейсмоопасных зонах. Использование трубобетона позволяет в высотных зданиях применить каркасную схему зданий взамен схемы с наружными и внутренними несущими стенами. Это уменьшает вес здания в 1,5-1,8 раза. Уменьшается расход металла и бетона. Кроме этого, при изготовлении колонн из трубобетона не требуется опалубка, что во многом снижает трудозатраты и уменьшает продолжительность строительства. Уже не нужно опасаться жить в современных зданиях, которые имеют колоссальный запас устойчивости и прочности по сравнению с застройкой прошлых лет. В качестве примера можно упомянуть Японию или Китай, где, несмотря на расположение крупных городов в зонах высокой сейсмичности, возводятся небоскребы, которые неоднократно выдерживали мощные удары подземной стихии. В Китае ни одно из 80-этажных зданий (!) не пострадало во время землетрясений.