книги из ГПНТБ / Митрофанов, Е. Н. Армоцемент

3. Для усиления угловых и прнкоитурных зон оболочки необ­ ходимо предусмотреть нх армирование.

4. В целях уменьшения горизонтальных смещений бортовых эле­ ментов от натяжения пучков последние надо располагать с эксцен­ триситетом по отношению к главной осн бортового элемента, сме­ щая их в наружную сторону.

Полученные экспериментальные данные были использованы при разработке рабочих чертежей покрытия центрального зала Некра­ совского рынка в Ленинграде.

В 1962 г. была испытана модель (в одну пятую нормальной величины) железобетонной двухшарнирнон арки волнистого сече­ ния, пролетом 30 м и шириной «волны» 6 м с двумя затяжками. Модель имела следующие размеры: пролет 6 м; ширину волны 1,21 лц стрелу подъема арки 0,72 м.

Модель была оснащена двумя затяжками круглого сечения диаметром 12 мм. Арка собиралась из сборных элементов двух типоразмеров: двух опорных и девяти промежуточных. Промежу­ точные элементы имели размеры в плане 1210x600 мм при тол­ щине 4 мм. По контуру элемент подкреплялся ребрами жесткости. Арка имела полигональное очертание, вписанное в дугу окруж­ ности радиусом 6,5 м.

Испытания показали, что при нормативной нагрузке наиболь­ ший прогиб в середине пролета составил 12,25 мм, или Vsoo Изме­ нение прогибов не пропорционально нагрузке, что свидетельствует о недостаточной жесткости модели. Деформации модели сопро­ вождались закрытием сечений. Напряжения в затяжках при нор­ мативной нагрузке достигали 1000 кГ/см2. Разрушение модели произошло при нагрузке 635 кГ/м2 (с учетом собственного веса). Отношение разрушающей нагрузки к расчетной (500 кГ/м2) со­ ставило 1,27, что меньше нормативного, равного 1,4.

Разрушение произошло во всех четырех углах опорных эле­ ментов (рис. 45), что позволило сделать вывод о необходимости повышения жесткости и несущей способности конструкции путем усиления опорных элементов и продольных ребер жесткости. Для

Конструкция собиралась из десяти элементов двух типораз­ меров: двух опорных и восьми промежуточных. По контуру эле­ ментов имелись ребра жесткости, образующие контурные арки

163

ребро армировалось двумя каркасами переменной высоты, изго­ товленными из рабочей арматуры диаметром 5 мм с хомутами из проволоки диаметром 3 мм. В углах рабочие стержни каркасов перевязывались и анкеровалнсь. После установки плоские каркасы

состояния армоцементиых оболочек под действием локальных сосредоточеных нагрузок, влияние условий закрепления контура, кар­ тину разрушения (рис. 50).

Наряду с исследованием напряженно-деформированного состоя­ ния отдельно стоящих оболочек представляется возможным путем моделирования решать более сложные задачи, например изучать работу системы оболочек в покрытии при различных видах за­ гружения, а также неравномерной осадке основания. Такие испы­ тания были проведены ЛенЗНИИЭП в 1968—1970 гг. Общий вид испытательной установки показан на рис. 51.

С помощью моделей оболочек удалось выявить особенности работы упомянутых систем на стадии, предшествующей разру­ шению, и получить кинематические схемы разрушения. Эти ис­ следования убедительно показали, что моделирование конструк­ ций, находящихся в сложном напряженном состоянии, с преобла­ дающим на отдельных участках изгибным характером работы це­ лесообразно производить на моделях из мелкозернистого бетона, армированного ткаными сетками.

§ 4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ

Армоцементные модели пространственных конструкций могут формоваться в деревянных опалубках, а также в бетонных опа­ лубках-матрицах. Нижняя поверхность модели обеспечивается формой поверхности опалубки (матрицы). Если срединная поверх­ ность модели является поверхностью переноса, то верхняя поверх­ ность может быть образована шаблоном, перемещаемым как по направляющим по бортовым элементам. Зазор между нижней кромкой шаблона и опалубкой должен равняться требуемой тол­ щине модели. Поэтому надо обращать особое внимание на точ­ ность изготовления шаблона.

Шаблон должен иметь устройства, исключающие возможные при формовании перекосы. Часто целесообразно применять вибро­ шаблоны, для чего к шаблону прикрепляют вибробулаву. Удоб­ ство распалубки зависит в основном от конструкции матрицы и

169

состава изолирующих смазок или прослоек. По возможности сле­ дует проектировать разборные опалубки и оснащать их винто­ выми или клиновыми устройствами. Для уменьшения адгезии форму покрывают силиконовой эмалью. В качестве смазок приме­ няют графитовый порошок, парафин и др.

Особое значение при изготовлении армоцементных моделей имеет точность фиксации тканых сеток. Для этой цели можно использовать отрезки проволоки, припаиваемые к сеткам, спе­ циально навитые пружины, укладываемые между сетками, и дру­ гие фиксаторы. Применение фиксаторов эффективно только при креплении к ним сеток.

Перечисленные методы не гарантируют полной адекватности методам машинного изготовления, хотя с известными погреш­ ностями могут быть рекомендованы для изготовления моделей.

Для изготовления моделей обычно используются растворы со­ става 1:2 (портландцемент марки «500»). Водоцементное отноше­ ние выбирается, в зависимости от требуемых механических свойств бетона и принятой технологии изготовления, обычно в пределах 0,3—0,5. Оптимальная фракция песка зависит от масштаба модели, она принимается 0,2—2 мм.

Прочностные и деформативные свойства материала моделей контролируются путем испытания образцов. При выборе образцов

родностей в различных объемах материала. На масштабный эф­ фект может влиять также различие в технологии изготовления и условий твердения образцов модели. Учитывая масштабный эф­ фект при выборе размеров образцов, следует стремиться к соизме­ римости их с толщиной поперечного сечения модели и обеспечи­ вать для них идентичные с моделью технологию формования и условия твердения.

Механические свойства материала нужно определять в усло­ виях напряженного состояния, превалирующего в работе модели под нагрузкой. В ряде случаев образцы для испытания целесооб­ разно вырезать из элементов модели, или, если модель состоит из сборных элементов, то ряд характеристик можно получить пу­ тем испытания одного элемента.

Дополнительный контроль прочностно-деформативных характе­ ристик материала при растяжении следует также производить на пластинках размером 8X45 см с толщиной, равной толщине модели, и с аналогичным армированием. Для определения харак­ теристик при сжатии можно использовать полые цилиндрические

Минимальная толщина моделей оболочек из армоцемента при­ нимается обычно 4 мм. Бетон армируется всего лишь одной тка­ ной сеткой. Толщина защитного слоя составляет при этом 1 мм. При таком армировании деформативные свойства сетки, а также

170