Способность компании активно развиваться в условиях рыночной экономики во многом определяется возможностью предложить клиенту более качественный товар или услугу за меньшую плату. В долгосрочной перспективе преуспевают компании, отличающиеся высокой гибкостью в условиях меняющегося рынка. В первую очередь, это предприятия, способные предлагать принципиально новые подходы и решения, используя инновации и опыт передовых компаний мира.
Любой строительный объект, будь то многоэтажное здание или небольшой частный дом, является продуктом, обладающим вполне определенными качественными характеристиками. В современном мире именно они формируют спрос и цену реализации объекта строительства.
Качество объекта строительства – это его надежность (долговечность конструкций, обеспеченная безопасность проживания, длительный срок службы) и современность (широкий выбор планировочных решений, комфортабельность проживания, нетривиальный архитектурный облик). Качество конечной продукции и ее цена – взаимозависимые показатели. Зачастую повышение качества объекта влечет за собой увеличение его стоимости, что неминуемо снижает его конкурентоспособность по цене. Для сохранения лидерства на рынке, строительная компания обязана стремиться к повышению качества своих объектов, обеспечивая при этом доступность для потребителя – конкурентоспособную цену. Получается, что любая, в т.ч. и высококачественная продукция, должна быть экономичной в производстве. Отсюда логично вытекает, что снижение себестоимости производства продукции при сохранении ее надлежащего качества – одна из основных задач строительной компании.
Рис. 1
Практика показывает, что наиболее эффективно данная задача решается путем внедрения инновационных разработок и решений. Предварительно напряженный железобетон – одна из таких инноваций, которая все чаще применяется в строительной отрасли России и стран СНГ. Суть данного метода сводится к использованию высокопрочных арматурных канатов, более чем в четыре раза превышающих по своим прочностным характеристикам стержневую арматуру. При натяжении арматурных канатов происходит обжатие бетона, наделяющего конструкцию принципиально иными свойствами. В мировой практике строительной индустрии преднапряженный железобетон занимает лидирующее положение. При этом в течение последних десятилетий его доля в общем объеме строительства продолжает неуклонно расти.
Технология возведения преднапряженных конструкций не имеет принципиальных отличий от традиционного монолитного строительства и не требует специальной квалификации основного рабочего персонала. На строительной площадке необходимо лишь присутствие одного-двух специалистов, выполняющих функцию авторского надзора при укладке арматурных канатов, и последующее натяжение с занесением данных в протоколы, предусмотренные технологическим регламентом.
Наиболее ощутимый эффект от преднапряжения достигается в плитах перекрытий, что наглядно представлено на рис. 1. Сокращение высоты плит перекрытий и покрытия позволяет существенно снизить общую высоту здания, включая и его подземную часть, где стоимость строительства намного дороже. В итоге мы имеем сокращение расхода бетона (до 30%) и стержневой арматуры (до 70%) в перекрытиях и вертикальных конструкциях (стены, перегородки, пи-лоны, колонны и т.п.). В свою очередь, уменьшение общей площади поверхности фасада здания позволяет существенно сэкономить на фасадных материалах и работах. Высокий экономический эффект от применения преднапряженного железобетона во многом обусловлен значительным снижением материалоемкости практически всех конструкций здания.
Не менее важным обстоятельством является возможность устройства плоских безбалочных перекрытий, а также существенное уменьшение количества и высоты балок на площадях с большими нагрузками. Наиболее очевиден эффект от преднапряжения в случаях с большими пролетами, которые часто встречаются как в транспортном строительстве, так и в зданиях и сооружениях коммерческого назначения, где эффективность во многом определяется свободой внутреннего пространства. В частности, преимущество преднапряженного бетона можно наглядно продемонстрировать на примере паркингов и стоянок, где небольшая сетка колонн существенно сокращает количество машино-мест (см. рис. 2.). Применение преднапряжения позволяет значительно увеличить шаг колонн (пролетов) без перерасхода материалов в конструкциях. Экономический эффект от преднапряжения здесь может достигать 35%.
Существует прямая зависимость между увеличением пролетов и расходом бетона и стержневой арматуры в железобетонных конструкциях. Следует также отметить, что сокращение расхода материалов ведет к уменьшению объемов работ по объекту и увеличению темпов строительства.
Дополнительным ресурсом увеличения коммерческой привлекательности технологии является возможность возведения консольных элементов с большим вылетом. Данное обстоятельство позволяет разнообразить архитектурные решения, а также увеличить площадь здания до семи метров по всему периметру (см. рис. 3).
Железобетон известен своей высокой прочностью на сжатие, а на растяжение этот показатель, к сожалению, относительно невелик. В связи с этим стойкость бетона к образованию трещин мала. Соответственно, риск образования коррозии арматурных элементов внутри бетона возрастает. За счет применения преднапряжения (обжатия) подверженность бетона к образованию трещин сводится к минимуму, прогибы плит сокращаются, а срок службы арматуры повышается в разы.
Особенно актуально использование преднапряжения в фундаментных плитах, промышленных полах, при строительстве автомобильных дорог.
Во-первых, данные конструкции подвержены большим нагрузкам и интенсивному воздействию грунтовых вод. Гидроизоляция решает проблему лишь частично. А применение высоко-прочных арматурных канатов в смазке и полиэтиленовой оболочке полностью предотвращает образование трещин и защищает саму арматуру от воздействия агрессивной среды.
Во-вторых, толщина преднапряженной плиты по сравнению с обычной сокращается пропорционально увеличению нагрузки, снижая расход стержневой арматуры и бетона до 80% и 40% со-ответственно.
В-третьих, уменьшение толщины бетонной плиты предполагает и снижение объема работ по разработке, вывозу и подготовке грунта, повышая тем самым производительность труда и стимулируя сокращение строительного цикла.
В-четвертых, за счет преднапряжения железобетонная плита более устойчива и неприхотлива в эксплуатации. Она не требует работ по стабилизации грунта, как обычная фундаментная плита. А ее устройство можно осуществлять также в зимнее время на мерзлом грунте.
Несмотря на все вышеперечисленные преимущества, темпы развития предварительно напряженного железо-бетона в России не так высоки, как могли бы быть. Основной причиной является низкая осведомленность и неумение проектировать преднапряженные конструкции большинством проектировщиков. Но развитие не стоит на месте, и постепенно российские строители перенимают опыт зарубежных коллег, где принято все работы, связанные с преднапряжением, заказывать специализированным компаниям. Расчет преднапряженных конструкций требует соответствующего опыта в узкой сфере, а имеет его, как правило, ограниченный круг специалистов, посвятивших этому вопросу не один десяток лет.
На сегодняшний день технология применяется в строительстве зданий и сооружений различного назначения: жилых, офисных, производственных, складских и торговых. География применения преднапряженного железобетона также широка. За рубежом технология предварительного напряжения железобетона широко применяется и в дорожном строительстве. Кроме того, имеются примеры предварительного напряжения при реставрации исторических памятников.
Оценив преимущества технологии и практику ее эффективного внедрения на объектах различного назначения по всему миру, становится очевидным, что повсеместный переход на преднапряженные конструкции в России и странах СНГ – лишь вопрос времени. А будущее за теми строительными компаниями, которые своевременно это осознают.
