Файл: Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов.pdf

Для упрощения расчетов по изложенной методике бы­ ли составлены таблицы.

При анализе результатов исследований были отмече­ ны случаи, когда единичные трещины в наиболее слабых сечениях возникали при величинах изгибающих момен­ тов, несколько меньших момента образования трещин (определенного исходя из пониженного значения момен­ та сопротивления). Такое преждевременное трещинообразоваиие приводило к снижению жесткости при данной величине нагрузки иа 20—40% (в зависимости от про­ цента армирования). Однако при дальнейшем повыше­ нии нагрузки прогибы этих панелей или фрагментов все меньше отличались от прогибов образцов, в которых тре­ щины возникали при изгибающих моментах, боль­

ших М т .

Расчет указанных панелей при более высоких нагруз­ ках исходя из сопротивления растяжению, соответствую­ щего величине изгибающего момента, при котором воз­ никла первая трещина, приводил к сильно завышенным значениям прогиба. Следовательно, прочность на растя­ жение в наиболее слабом сечении не всегда характеризу­ ет свойства бетона во всем объеме панели. Учитывая воз­ можность преждевременного появления трещин при Мг/Мв^.\,1, было предложено принимать в этом случае, что трещинами ослаблено 10% длины пролета в зоне наи­ больших значений изгибающих моментов.

Таким образом, пониженный момент сопротивления сечения по наиболее растянутой грани при нормативном значении сопротивления бетона растяжению, а также учет возможности преждевременного появления трещин позволили включить в расчетное значение прогиба все неблагоприятные отклонения, наблюдавшиеся в опытах.

В большинстве случаев расчетная величина прогиба, определенная по уточненной методике, значительно (иногда более чем в 2 раза) превышает фактическую, что обусловлено спецификой работы панелей малого пролета при опирании их по контуру. При нормативной нагрузке эти панели находятся вблизи границы их работы как сплошного тела без трещин и с ограниченным количест­ вом трещин.

Именно этот граничный случай и соответствует для данного типа конструкций оптимальному соотношению расхода бетона и стали. Поэтому толщину сплошных лег­ кобетонных панелей перекрытий рекомендуется назна-

136

чать исходя из примерного равенства изгибающего мо­ мента от нормативной нагрузки и момента образования трещин.

Уточненная методика определения деформаций была использована в архитектурно-проектной мастерской им. В. А. Веснина при проектировании легкобетонных па­

Натурные измерения прогибов этих перекрытий, а так­ же аналогичных перекрытий из тяжелого бетона, прове­ денные инж. Е. М. Сурмаиидзе после одного и двух лет эксплуатации, показали, чтх> прогибы легкобетонных па­ нелей в среднем на 19% меньше, чем панелей из тяже­ лого бетона. Полученные результаты объясняются тем, что легко бетонные панели в Новокуйбышевске имели примерно вдвое меньший собственный вес.

Уточненная методика определения деформаций пане­ лей с учетом Повышенной жесткости участков без трещин

Повышенная жесткость участков пролета без трещин учитывается также в «Инструкции по проектированию железобетонных конструкций» (1968 г.). Однако в Инст­ рукции имеется ряд существенных расхождений с ранее предложенной нами методикой.

В указанной Инструкции наличие или отсутствие тре­ щин при расчете по деформациям устанавливается из расчета по образованию трещин с заменой i?T на Rp как для предварительно-напряженных элементов, так и для элементов без предварительного напряжения. В руковод­ стве по проектированию железобетонных конструкций, со­ ставленном в развитие Инструкции, для элементов без предварительного напряжения момент сопротивления сплошного прямоугольного сечения с одиночным арми­

описанной методике, при том же значении an и-у- =0,8 WT = 0,274 М 2 .

137

Кроме того, этой методикой предусматривается воз­ можность и более раннего появления трещин при М =

= = 0 , 2 4 9 bh2Rl .

Следовательно, в Инструкции предусматривается учи­ тывать влияние трещин на жесткость элемента, начиная со значения изгибающего момента, которое на 3 5 % вы­ ше, чем в ранее рассмотренном случае. При столь малом армировании такая величина Мт значительно больше из­ гибающего момента от нормативной нагрузки, по кото­ рому определяются деформации.

При увеличении армирования указанное расхождение возрастает и при значении а0 = 0,08 оно достигает 49%- Таким образом, при определении деформаций Инст­ рукция не предусматривает никакого запаса в расчете на образование трещин, что для слабоармированных конст­ рукций, работающих в граничной стадии, представляет определенную опасность, так как в отдельных случаях их фактические деформации могут в несколько раз пре­

вышать расчетные.

определяется исходя из сопротивления растяжению, по­ ниженного на 20 % по сравнению с нормативным, а про­ гиб, определенный с учетом повышенной жесткости уча­

сти по длине пролета. Между тем, для слабоармирован­ ных конструкций, работающих с трещинами, расчетное значение прогиба всегда выше фактического.

В рекомендуемой методике небольшое повышение рас­ четной жесткости таких элементов на участке с трещина­ ми предусматривается производить за счет некоторого снижения коэффициента ара, принимая для его определе­ ния TWG.T = 0,256 b№Rp\ Однако в этом случае значение г|за при определении длительного прогиба от части нор­ мативной длительно действующей нагрузки следует при­ нимать не ниже значения, определенного для кратковре­ менного действия всей нагрузки.

Сопоставление расчетных значений прогиба от крат­ ковременной нагрузки (с учетом и без учета повышенной жесткости приопорных участков) с результатами испы­ таний показано иа рис. 58.

138

Теоретическая зависимость прогиба от величины из­ гибающего момента'при а 0 « 0 , 0 3 , построенная па осно­ вании «Инструкции по проектированию железобетонных конструкций», выражается ломаной кривой ОАБВ, пере­ секающей на участке АБ эмпирические кривые.

М,кгс-м

600

2.0 25 Прогиб, см

Рис. 58. Сопоставление расчетных значении прогиба от кратковременной нагрузки (с учетом л без учета измене­

На рис. 58 видно, что рекомендуемая нами методика (кривая 4) более осторожно и вместе с тем более близко описывает результаты опытов »0,0019; л « 1 6 ) .

На основании изложенного можно сделать следующие выводы.

139

1. Применение легких бетонов па пористых заполни­ телях является в настоящее время наиболее эффектив­ ным средством снижения массы крупнопанельных меж­ дуэтажных перекрытий. Уменьшение массы, приходя­ щейся на единицу площади, позволяет сократить расход арматурной стали, увеличить размеры монтажных эле­ ментов и повысить их заводскую готовность без увеличе­ ния грузоподъемности башенных кранов.

2.Соблюдение нормативных требований звукоизоля­ ции при использовании легких бетонов можно обеспечить лишь путем создания акустически раздельных конструк­ ций с «плавающим» полом или подвесным потолком.

3.На ближайшую перспективу может быть рекомен­ довано широкое применение легких бетонов в конструк­ циях перекрытий малого пролета с опиранием по конту­ ру. Такие перекрытия должны выполняться в виде ком­ плексных панелей высокой заводской готовности, состоящих из несущей плиты сплошного сечения, звуко­ изоляционного слоя из упругомягкого материала и легко­ бетонного основания пола. Несущую часть комплексной панели перекрытия целесообразно конструировать с иеразрезной консольной плитой балкона или лоджии.

При конвейерном способе производства комплексные панели могут быть получены в одном производственном цикле путем послойного бетонирования. В этом случае рекомендуется применять напряженное армирование в двух направлениях, повышающее жесткость и транс­ портабельность панелей при снижении расхода стали. При кассетной технологии производства комплексные па­ нели могут быть получены путем укрупнительной сборки из двух отдельных элементов.

4. Реализовать широкие возможности совершенство­ вания легкобетонных перекрытий большого пролета мож­ но лишь при объединении усилий заводских технологов и конструкторов. В настоящее время создание комплекс­ ного легкобетонного перекрытия большого пролета наи­ более реально на основе несущей панели размером «на комнату» шатрового типа.

5. Для повышения звукоизоляции перекрытий различ­ ных систем и снижения построечной трудоемкости необ­ ходимо шире применять сплошные или ребристые легкобетонные панели основания раздельного пола.

140

Г Л А В А I I I

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА ЛЕГКОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ П Е Р Е К Р Ы Т И Й

При проектировании и расчете конструкций между­ этажных перекрытий из легких бетонов на пористых за­ полнителях следует в основном руководствоваться суще­ ствующими строительными нормами. Вместе с тем необ­ ходимо учитывать зависимость свойств легких бетонов от вида пористого заполнителя и его объемной массы.

Повышенная деформативность легких бетонов застав­ ляет уделять особое внимание вопросам жесткости в ста­ дии эксплуатации и сохранности изделий при монтажных воздействиях. Последнее обстоятельство приобретает важное значение в связи с тем, что легкобетонные панели могут иметь значительно большие размеры, чем панели из тяжелого бетона той же массы. При изготовлении лег­ кобетонных панелей с готовым основанием раздельного пола увеличиваются монтажные нагрузки на несущий элемент, а размещение подъемных петель допускается только в опорных зонах.

При проектировании типовых панелей массового при­ менения из различных видов легких-бетонов необходи­ мо учитывать зависимость их объемной массы от проч­ ности.

В отдельных случаях можно назначать разные марки бетона при одинаковом армировании в зависимости от значений объемной массы; при больших расхождениях в собственном весе целесообразно применять варианты армирования. При расчете принятых сечений по несущей способности ориентируются на использование легких бе­ тонов с повышенной объемной массой даже при увели­ чении их проектной марки по прочности на сжатие. При расчете по деформациям большие значения прогибов обычно имеют панели с меньшей объемной массой и со­ ответственно меньшим модулем упругости бетоиа, осо-

141