Файл: Фоломеев, А. А. Снижение материалоемкости железобетонных конструкций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2024
Просмотров: 47
Скачиваний: 0
Поэтому даже незначительное увеличение ее расчетных
характеристик |
позволяет экономить много |
металла. |
В ближайшее |
время необходимо осуществить |
переход |
от применения гладкой обыкновенной арматурной про
волоки класса В-I к использованию аналогичной прово локи периодического профиля класса Вр-I. Это позволит в среднем экономить '5—6% стали на 1 м3 изделия. Ее применение не требует изменения конструкций, так как увеличение прочностных свойств проволоки позволяет уменьшить площадь ее поперечного сечения при значи тельном повышении сцепления с бетоном.
Основным видом ненап.рягаемой арматуры является горячекатаная стержневая арматура класса А-Ш. Ее потребление в 1975 г. превысит 5 млн. т, что обеспечит очень большую экономию стали в строительстве. В 1972 г. введен в действие ГОСТ 6,1459—72, предусма тривающий применение статистического регулирования качества арматуры в процессе производства. Расчетное сопротивление указанной стали повышается в этом слу
чае на 6%; ее применение |
позволяет |
повысить надеж |
||||||||||
ность конструкций и экономить в |
среднем 4% |
металла. |
||||||||||
В |
связи с ростом объемов производства |
предвари |
||||||||||
тельно-напряженных конструкций |
большое |
внимание |
||||||||||
должно |
быть |
уделено |
использованию |
напрягаемой |
||||||||
арматуры |
с |
повышенными |
механическими |
свой |
||||||||
ствами. |
|
задачей |
ближайшего |
времени |
является |
|||||||
Основной |
||||||||||||
полная |
замена |
упрочненной |
вытяжкой |
арматуры |
||||||||
А-Шв, а в некоторых случаях и класса A-IV, на |
терми |
|||||||||||
чески |
упрочненную классов Ат-V |
и At-VI, |
а |
так |
||||||||
же |
на |
свариваемую |
арматуру |
класса |
А-V. |
Это |
не |
только позволит на 20—25% сократить расход металла,
но освободит рабочих, |
занятых |
упрочнением |
армату |
||||||||
ры, и снизит амортизационные отчисления |
на оборудо |
||||||||||
вание, поскольку не будет надобности |
в |
станках |
для |
||||||||
упрочнения арматуры. |
металлургическая |
промышлен |
|||||||||
В |
настоящее время |
||||||||||
ность |
полностью |
освоила производство |
арматурных |
||||||||
прядей в соответствии с |
ГОСТ |
13840—68. При |
этом |
||||||||
прочность наиболее |
распространенных |
прядей |
диамет |
||||||||
ром 15 мм возросла |
на 10%. |
Однако |
в |
действующих |
|||||||
проектах приняты пряди по ЧМТУ |
426-61 |
с |
меньшей |
||||||||
прочностью. Необходимо в короткий |
срок |
осуществить |
|||||||||
перерасчет всех |
конструкций |
с |
прядевым |
армировани |
16
ем. Пробный перерасчет конструкций ряда балок пока зал, что реальная экономия арматуры может соста вить в этом случае 10—15%, а его реализация строи телями не потребует изменения технологии производст ва конструкций.
Более далекой перспективой является армирование бетона мелко нарезанной стальной проволокой или ор ганическими волокнами, добавляемыми в бетонную смесь в процессе ее перемешивания.
До настоящего времени многие железобетонные кон
струкции армируют, как |
правило, стальной |
арматурой |
для восприятия транспортных и монтажных |
нагрузок. |
|
И хотя в дальнейшем эта |
арматура не воспринимает |
эксплуатационных 'нагрузок, однако в целях устранения влияния коррозии ее приходится защищать слоем бе тона толщиной 15—30 мм, что увеличивает размеры и массу элементов.
Во избежание перерасхода материалов в бетон вво дят отрезки стальной проволоки или волокна синтетиче ских материалов. В результате исключается процесс изготовления арматурной сетки и укладки ее в форму. Уменьшение размеров элементов при этом позволяет снизить их массу и стоимость, облегчить поддерживаю щие конструкции и сократить размеры фундамента здания.
В США некоторые фирмы организовали произ водство сборного железобетона, армированного от
дельными проволочками длиной |
25 мм и диаметром |
|
0,25 мм. |
По данным фирм, бетон, армированный таким |
|
образом, |
приобрел однородные |
механические свойства |
и повышенную прочность. Ряд фирм для указанных це
лей применяют полипропиленовые |
волокнистые |
пряди, |
|||||
имеющие волокна длиной |
10—100 мм (в обычно приме |
||||||
няемых прядях длина волокон составляет 70 мм). |
|
||||||
Так |
как связь между волокнами пропилена и |
окру |
|||||
жающим |
бетоном имеет |
чисто |
механический |
харак |
|||
тер, |
нет необходимости |
в |
более |
надежном |
кон |
||
такте |
между ними — следует |
только |
хорошо диспер |
гировать |
волокна |
в бетонной смеси, для чего достаточ |
|||
но добавить их в |
смесь за 30 |
сек до окончания переме |
|||
шивания. |
Не |
рекомендуется |
увеличивать время за |
||
меса, так как |
это приводит |
к |
расщепжшию волок |
||
на. При |
использовании обычных |
с^есТцедещ 7свобо_д- |
Г7
ного падения или принудительного перемешивания добавление пропилена не вызывает осложнений. Уменьшение длины волокон и количества их в смеси улучшает ее удобоукладываемость. Основное тре бование сводится к тому, что волокна должны равно мерно распределяться при заполнении и разравнива нии бетонной смеси в форме. Количество пропилена, добавляемого в бетонную смесь, должно составлять 0,2—5% объема смеси (по .массе). При этом необхо димо учитывать, что добавка 0,1% волокна увеличива ет стоимость смеси на 15—16%. Использование пропи ленового волокна экономически оправдано только в тех случаях, когда вопрос стоимости арматуры имеет второстепенное значение, а основная цель заключается в уменьшении массы готовой продукции.
Наблюдается еще немало случаев, когда в много этажных крупнопанельных и каркасно-панельных зда ниях для верхних и нижних этажей, имеющих разные и резкоотличающиеся нагрузки на несущие вертикаль ные конструкции применяют изделия одних и тех же ма рок. В результате стоимость конструкций неоправданно увеличивается .на 5—6%.
Все большее внимание уделяется вопросу об от пускной прочности конструкций. В настоящее время из делия в теплые периоды года отпускаются с прочно стью 70—100% от проектной марки, а в зимнее время, как правило, со 100%-ной прочностью. Опыт строи тельства зданий показывает, что для многих конст рукций отпускная прочность бетона в изделиях может быть снижена и за счет этого достигнута значи тельная экономия цемента, а также снижена себестои мость изделий, так как конструкции многих зданий получают полную эксплуатационную нагрузку по исте чении довольно продолжительного времени с момента их изготовления и монтажа.
В то же время современное развитие радиоэлектрони
ки, акустики, ядерной физики позволило создать эф фективные неразрушающие методы контроля качества конструкций. С применением этих методов открылись возможности нового подхода к решению вопросов, связанных с надежностью конструкций, в том числе к вопросу об отпускной прочности бетона в сборных кон струкциях.
18
Трест Ленинградоргстрой совместно с Обуховским ДСК провел производственную проверку нарастания прочности бетона в зимнее время на 52 изделиях девятиэтажных крупнопанельных домов серин
1ЛТ-602. Элементы изготовляли в кассетах, из |
бетона марок 200 и |
||||
300 |
и после остывания в |
цехе по достижении |
ими |
прочности |
|
1,2 |
кн/см2 (100—120 кгс/см2) |
доставляли на |
-склад |
или |
на сборку, |
осуществляющуюся при отрицательных температурах.
•По окончании монтажа пятого этажа включали отопительную си стему и в помещениях нижних этажей поддерживали температуру не ниже +10°С. Прочность бетона в изделиях контролировали после распалубки изделий: при завершении -монтажа пятого этажа, перед
подачей тепла в |
здание, по окончании монтажа девятого этажа ипе |
||
ред сдачей дома |
в |
эксплуатацию. Во всех проверяемых изделиях |
|
прочность бетона |
в |
течение 18—20 суток достигла проектной. Нара |
|
стание прочности бетона опережало рост нагрузки на несущие |
кон |
||
струкции нижних этажей дома при высоких темпах монтажа. |
На |
основании проведенной работы Обуховский ДСК в опытном поряд ке монтирует в летнее и зимнее время несущие панели внутренних
стен и перекрытий с пониженной |
отпускной |
прочностью, |
равной |
|||||||||
50% марочной. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Этот опыт должен быть распространен |
и |
на |
дру |
|||||||||
гие ДСК |
с |
хорошо |
налаженной |
службой |
контроля |
|||||||
качества |
изделий. |
Постепенно |
нужно разрешить |
выпу |
||||||||
скать элементы домов с пониженной |
|
отпускной |
проч |
|||||||||
ностью, это дает экономию цемента около 20 кг/мг. |
||||||||||||
Целесообразно в ряде случаев образование пустот в |
||||||||||||
конструкциях, |
что |
уменьшает |
расход |
бетона. |
Такие |
|||||||
конструкции используются иногда и как элементы |
вен |
|||||||||||
тиляционной |
|
системы каркасного |
здания. |
|
|
|
||||||
По данным некоторых фирм ОША, |
образование пу |
|||||||||||
стот с помощью бумажных или картонных труб в |
про |
|||||||||||
летных |
строениях мостов позволило уменьшить |
массу |
||||||||||
последних на 20% и более. |
|
конструктивная |
схема |
|||||||||
На рис. |
5, а и |
б |
показана |
|||||||||
использования |
пустот панелей |
перекрытий |
в |
качестве |
||||||||
каналов |
вентиляционной |
системы |
общественного |
|||||||||
здания, а на рис. 5, в — решение продольного |
соедине |
|||||||||||
ния пустот |
панели |
жесткими |
бумажными |
трубами. |
Использование многопустотных панелей в качестве перекрытия и элемента вентиляционной системы поз воляет уменьшить расход бетона на 1,5—2'% за счет образования в них отверстий для соединения с основ ными каналами системы и с вентилируемыми по
мещениями |
здания. |
При |
этом |
исключается |
необхо |
|
димость изготовления |
и применения коробов |
из кро |
||||
вельного железа, |
что позволяет |
экономить |
материал |
|||
(до 25—30% |
от |
объема, |
расходуемого на |
здание) и |
снижает трудоемкость санитарно-технических работ на
25—30%.
В колоннах, ригелях и других элементах каркасных зданий образуют пустоты, которые используют в венти ляционной системе сооружения (рис. 6). При этом ка налы больших сечений делают из асбестоцемента, стального листа или других материалов, а каналы с меньшей площадью заменяют каналами в несущих железобетонных конструкциях здания.
На рис. 7 показан элемент каркаса здания с прямо линейными и криволинейными пустотами, образованны ми с помощью бумажных труб, безвозвратно остаю щихся в конструкциях. Использование пустот в элемен тах каркасных зданий позволяет уменьшить расход бе тона на элементы каркаса до 10—12% и сокращает рас ход материалов на каналы до 32%.
При проектировании бетонных и |
железобетон |
|||
ных сооружений не |
всегда учитывают |
их |
конструк |
|
тивные особенности |
и условия |
эксплуатации. |
Проект |
|
ную марку бетона назначают не |
только |
по |
условиям |
расчета конструкций на прочность и трещиностойкость, но и с учетом, например, требований водонепроница емости, морозостойкости и коррозионной стойкости, тог да как эти требования обеспечиваются не столько мар кой бетона, сколько технологией изготовления конст рукций и введением специальных добавок.
В монолитных несущих железобетонных конструкци ях марку бетона, как правило, назначают исходя из фак тических сроков запруркения этих конструкций, не учи тывая прироста прочности бетона во времени и не при нимая во внимание фактора экономии цемента.
В проектах шоссейных дорог 3-го и 4-го классов, мотовелодорожек, тротуаров, отмосток у промышлен ных, жилых и общественных зданий цементно-бетонные
основания |
под верхнюю |
одежду |
предусматриваются |
|
без учета |
интенсивности |
движения; |
не |
используются |
гравийные и щебеночные |
основания |
и |
основания из |
укрепленных грунтов, что также не способствует эконо мии цемента.
В массивных бетонных сооружениях во многих случаях пренебрегают применением включений из кам ня твердых пород («изюма»), хотя это может дать ощу
тимую экономию бетона, а следовательно, |
и экономию |
цемента. |
|
3 Зак. 290 |
21 |