Файл: Митрофанов, Е. Н. Армоцемент.pdf

еще мало изучены и потому не отражены в противопожарных нор­ мах. Это обстоятельство предопределяет необходимость рассмот­ реть имеющиеся данные об огнестойкости армоцементных кон­ струкций, полученные при испытании натурных элементов в огне­ вых камерах.

Впервые указанный вопрос начали изучать в ЛенЗЫИИЭП (б. Ленфилиале АСиА СССР) еще в 1963 г. Целью испытаний яв­ лялось изучение огнестойкости армоцементного волнистого свода

Опорная часть свода (арки) представляла собой железобетон­ ную балку, являющуюся составной частью огневой камеры. Рас­ пор, возникающий в арке, воспринимался затяжкой, которая, для исключения ее влияния на результаты испытания, была вынесена за пределы камеры и непосредственному воздействию огня не под­ вергалась.

Для получения информации о температуре на поверхности ар­ моцементного элемента, а также на поверхности фибролита были установлены платинородий-платиновые термопары, а на участках с ожидаемой температурой не выше 900° С — хромель-алюминиевые или хромель-копелевые термопары (рис. 5). Для уменьшения по­

туры холодных спаев.

Температурный режим в огневой камере поддерживался в со­ ответствии с режимом, определяемым стандартной кривой «темпе­ ратура — время».

До начала огневых .испытаний армоцементный свод был загру­ жен равномерно распределенной нормативной нагрузкой, величина которой определялась из условия равенства напряжений в своде и реальной конструкции.

Деформированное состояние конструкции фиксировалось прогибомерами ПАО-6, установленными в пяти сечениях по пролету.

44

Предельное состояние конструкции по огнестойкости, в том числе и армоцементной, оценивается ее сопротивляемостью воздей­ ствию огня до момента потери несущей способности и устойчиво­ сти, образования сквозных трещин или достижения на противопо­ ложной от огня поверхности температуры 150° С.

По деформативности предел огнестойкости конструкции харак­ теризует величину необратимого прогиба, равного 0,01 пролета. При воздействии температуры конструкция претерпевает опреде­ ленные изменения, которые сопровождаются дополнительными про­ гибами, возникающими вследствие изменений физико-механических

Можно предположить, что для конструкций балочного типа ос­ новным критерием оценки предела огнестойкости будет являться

ваться от фибролита вследствие сгорания контактного слоя фибро­

свода. Опасной температурой будет та, при которой предел теку­ чести и временное сопротивление арматурной стали будут равны нулю; такой момент может наступить при 600° С и выше.

Освидетельствование конструкции после испытаний показало,

пла— 40—50 мм; обуглившийся слой — 20—30 мм; сохранившийся слой составил всего лишь 10—15 мм.

На основании проведенных испытаний можно сделать следую­ щие в ы в о д ы:

1) армоцементные конструкции с расположенным снизу (в ка­ честве утеплителя) фибролитом толщиной 8 см могут быть реко­ мендованы к применению;

2) за предел огнестойкости конструкции может быть принято время 1 ч 30 мин;

45

3)шамотную штукатурку можно заменить цементной;

4)незначительная величина необратимого прогиба (Vsto) про­ лета свидетельствует о высоких теплоизоляционных свойствах фибролита.

Кроме армоцементиой сводчатой конструкции, в Главленинградстрое проводились испытания фрагмента жилого дома, собранного из четырех блок-комнат (рис. 6). Каждая из них состояла из несу­ щей керамзитобетонной ребристой плиты перекрытия, четырех же­ лезобетонных стоек, расположенных по углам плиты, армоцемент­ иой плиты покрытия и четырех стеновых панелей, три из которых являлись элементами армоцементного блока, а одна — железобе­ тонной трехслойной.

Керамзитобетонная ребристая плита перекрытия изготавлива­

Армоцементные элементы армировались двумя арматурными

ПО мм. К нижней поверхности настила покрытия блок-комнат при­ креплялась сухая штукатурка. Наружная стеновая панель выпол­ нена в трехслойном варианте, средний из которых, фибролитовый, заключен в бетонную оболочку толщиной 20 мм. При сборке блоккомнат образующиеся пустоты между продольными армоцементными стенами толщиной 100 мм с одной стороны заполнялись керамзитобетоном, а с другой были оставлены незаполненными.

Испытания начинались с загружения кирпичом перекрытия нижней средней и верхней блок-комнат нормативной пробной на­ грузкой 9н=150 кГ/м2 и стоек второго этажа фундаментными бло­ ками, уложенными на металлические поддоны.

Пожар осуществлялся в нижней средней блок-комнате. Для обеспечения требуемых условий горения дверь этой комнаты была закрыта и защищена от воздействия огня гипсоволокнистой пли­ той. На слой кирпича блок-комнаты укладывались деревянные бруски размером 80X10X5 см. Для поджога их использовалась древесная стружка, пропитанная керосином. После испытания блок-комнаты охлаждались водой.

Температуры измерялись хромель-алюминиевыми термопарами, подключенными через 10 точечных переключателей к гальвано-

46

метру МС-08. Термопары, измерявшие температуру в объеме поме­ щения, плотно заделывались в конструкции перекрытия.

По огневому воздействию на конструктивные элементы данное испытание эквивалентно стандартному испытанию конструкции на

вы в о д ы :

1)несущие конструкции фрагмента дома после испытаний не потеряли устойчивости;

2)ограждающие конструкции имели значительные поврежде­ ния, однако признаков потери огнестойкости, предусмотренных СНиП II-А. 5—62, отмечено не было.

К сожалению, приведенными примерами исчерпывается опыт исследования огнестойкости армоцементных конструкций. Однако он свидетельствует о том, что армоцементные конструкции, не­ смотря на малую толщину, успешно сопротивляются огневому воз­ действию, не получая повреждений, опасных для дальнейшей экс­ плуатации сооружений, не изменяя цвета и т. д. Рассмотренные примеры позволяют также сделать вывод о необходимости расши­ рения исследований огнестойкости конструкций различного назна­ чения.

§ 7. ВЫВОДЫ И З А Д А Ч И ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АРМОЦЕМЕНТА

В настоящее время физико-механические свойства армоцемента представляются достаточно изученными. Установлено, что при рас­ тяжении армоцемент претерпевает те же стадии работы, что и же­ лезобетон.

Отличительной особенностью армоцемента является значитель­ но большая протяженность (примерно в два-три раза) упругопластической стадии по сравнению с железобетоном.

На деформативность армоцемента влияют характер и интенсив­ ность армирования, прочность бетона, а также условия хранения и возраст загружения конструкции.

Сетчатое армирование бетона решающим образом влияет на де­ формативность-армоцемента. При равной степени армирования де­ формативность растянутого элемента будет увеличиваться с умень­ шением ячеек сеток и диаметра проволоки. При снижении прочно­ сти бетона армоцементного элемента трещин возникает больше, но они имеют меньшую ширину раскрытия. Разнозначное напряжен­ ное состояние способствует повышению деформативности армоце­ мента (в порядке обсуждения).

Стальные тканые сетки с прямоугольными ячейками экономиче­ ски выгодно применять в конструкциях балочного типа или обо­ лочках, где соотношение главных напряжений не менее двух. Сетки из высокопрочной стали или термически необработанной прово­ локи целесообразно применять в предварительно напряженных ар­ моцементных конструкциях.

47

Глава вторая

РАСЧЕТ АРМОЦЕМЕНТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Различие свойств армоцемента комбинированного и дисперсного армирования привело к различным способам расчета армоцемент­ ных конструкций. Методика расчета, разработанная в 1961 г. быв­ шим Ленинградским филиалом АСиА СССР с участием ТНИИЭ и Г, НИИ сельстроя (Москва), Оргэнергостроя (Куйбышев), предпо­ лагает, что армоцемеит является однородным упругим материалом. Заметим, что такой же подход к расчету армоцементных конструк­ ций принят за рубежом. Однако область применения этой методики расчета армоцементных элементов с дисперсным армированием крайне ограничена и, по сути дела, распространялась на конструк­ ции только первой степени трещиностойкости, в чем и заключается ее основной недостаток.

В том же году Н И И Ж Б выпустил под редакцией Г. К. Хайдукова Инструктивные указания по проектированию армоцементных конструкций. Они распространялись на конструкции, выполненные из мелкозернистого бетона, с арматурой из тканых сеток или ком­ бинированным армированием. На дисперсно-армированные кон­ струкции с & р > 2 \/см эти Указания не распространялись. Расчет армоцементных конструкций по несущей способности производился аналогично расчету железобетонных конструкций (работа бетона на растяжение в предельном состоянии не учитывалась).

Расчет деформаций производился на упругой стадии, причем ширина раскрытия трещин определялась по таблицам в зависимо­ сти от величины краевых напряжений.

Принятая методика расчета несущей способности хорошо отра­ жает наступление первого предельного состояния для элементов с комбинированным армированием и хуже — с дисперсным.

На основании дальнейших исследований НИИЖБ, НИИСК и некоторых других организаций рекомендуется рассчитывать дефор­ мации, образование и ширину раскрытия трещин элементов с ком­ бинированным и сетчатым армированием по принципам расчета обычного железобетона.

В 1964 г. ЛенЗНИИЭП (б. Ленфилиал АСиАСССР) разрабо­ тал Инструктивные указания по проектированию армоцементных конструкций, армированных ткаными сетками. Методика расчета элементов базировалась на представлении армоцемента как ква­ зиоднородного нелинейно деформируемого материала.