книги из ГПНТБ / Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов

Опыт конструирования показал, что выпуски преднапряженных стержней во многих случаях могут быть использованы вместо закладных деталей для связи па­ нелей перекрытий друг с другом и с панелями стен.

Предложенное решение обеспечивает также значи­ тельное снижение трудоемкости армирования — около 25% с учетом заготовки стержней.

Одним из основных препятствий, сдерживающих применение комплексных панелей перекрытий с готовым основанием раздельного пола, было отсутствие подхо­ дящего способа монтажного закрепления стеновых па­ нелей.

Способ закрепления и выверки панелей с помощью инвентарных подкосов, широко используемый при сбор­ ке крупнопанельных домов серии 1-464 и им подобных, при использовании комплексных панелей непригоден: ввиду необходимости сохранения звукоизолирующих свойств перекрытия в нем недопустимы сквозные от­ верстия, необходимые для крепления подкосов.

Более подходящим в этом отношении был применя­ емый Главленинградстроем способ монтажа методом пространственной самофиксации. Анализ ленинградско­ го метода пространственной самофиксации, проведенный в ЦНИИЭП жилища, позволил разработать более совер­ шенную систему монтажа стеновых панелей без широ­ кого использования подкосов (которые, так же как и в системе Главленинградстроя, используются только для установки и выверки базовых панелей).

Существо предложения ЦНИИЭП жилища (автор В. Д. Лерман) состоит в следующем. В момент установ­ ки каждая стеновая панель фиксируется только одним штырем и одной замковой закладной деталью. Монтаж­ ная устойчивость панели (кроме сил трения в раствор­ ном шве) обеспечивается штангой-шаблоном. Эта штан­ га позволяет регулировать расстояние между осями замковых соединительных деталей, замыкаемых следую­ щей панелью. После замыкания конструктивной ячейки штанга-шаблон сразу снимается. Таким образом, для

сов в зоне последующей установки других стеновых пане­ лей не является препятствием для дальнейшего монта-

110

неминуемо разрушаются ударом молотка или лома с последующей обрезкой заключенной в них арматуры.

Переход от кассетного метода формования к более совершенной конвейерно-поточной технологии изготов­ ления панелей перекрытий позволил заменить цельно­ сварные сетки преднапряжеиной стержневой арматурой,

У мл.

Рис. 41. Конструкция временного монтажного крепления эле­

Рис. 42. Схема армирования несущих элементов комплексных легкобетонных перекрытий для домов серии 1-464Д (проект 97М)

112

расположенной в двух взаимно перпендикулярных на­ правлениях с широким шагом между ними. Стержни преднапряженной арматуры натягиваются электротер­ мическим методом на упоры, которые расположены по периметру термоподдона.

На рис. 42 показана схема армирования несущих элементов комплексных панелей перекрытий для домов

Конструкция комплексной панели перекрытия для лабораторных исследований была разработана примени­ тельно к условиям стендового производства на экспери­ ментальной строительной площадке Госстроя СССР

(рис. 43). Панель состоит из несущей части, сплошного

обусловлены использованием имеющейся жесткой рамы для натяжения арматуры. Принятые размеры близки к размерам панелей перекрытий, применяемых в типовых проектах зданий с частым шагом поперечных несущих стен.

Армирование панели предусмотрено в двух направ­ лениях предварительно-напряженными стержнями ди­ аметром 10 мм из горячекатаной стали периодического профиля класса A-IV. В направлении основного (мень­ шего) пролета предусмотрено 6 стержней. Крайние стержни расположены на расстоянии 100 мм от края. Расстояние между крайними и вторыми от края стержнями 1000 мм. Расстояние между остальными по­ перечными стержнями 900 мм. Расстояние от поверхно-

ста потолка до центра основных рабочих стерж­ ней 30 мм.

Впродольном направлении предусмотрено три

не применялась. Звукоизоляционный слой предусматри­ валось выполнять из минераловатных и стекловолокнистых плит или матов толщиной до 40 мм в необжатом состоянии.

Панель раздельного пола, лежащая на сплошном уп­ ругом основании в виде звукоизоляционного слоя, пред­ ставляет собой неармированную керамзитобетонную плиту толщиной 4 см. Проектная марка керамзитобето­ иа — 100, объемная масса в сухом состоянии — не более

114

1200 кг/м3 (из условия обеспечения нормативного пока­ зателя теплоусвоения).

Ниже приведена техническая характеристика ком­ плексной панели перекрытия, разработанной для лабо­ раторных исследований:

перечная арматура выполнена из стали класса А-Ш диа­ метром 12 мм, а три продольных стержня — из той же стали диаметром 10 мм. В связи с 'понижением класса арматурной стали расход металла на 1 м2 панели увели­ чился на 0,29 кг.

Для определения напряжений в бетоне, возникающих при отпуске арматуры, на поверхности потолка комплекс­ ной панели, обращенной при изготовлении вверх, были установлены рычажные тензометры и наклеены тензодатчики. Результаты измерений напряжений приведены на рис. 44 и 45.

На этих рисунках показаны эпюры деформаций в про­ дольном и поперечном направленнях'на одной четверти панели, ограниченной ее осями симметрии. Значения от­ носительных деформаций, показанные на эпюрах, увели­ чены в 105 раз. При рассмотрении этих эпюр нельзя пол­ ностью исключать возможность искажающего влияния собственного веса несущей плиты. При отпуске армату­ ры эта плита, изготовленная потолком вверх, в результа­ те внецентренного обжатия бетона стремится припод­ нять края, что приводит к перераспределению давления на прокладки, которое уменьшается по краям и возраста­ ет в центре. Таким образом под действием собственного веса, уравновешенного неравномерным давлением в про­ кладках, возникает изгибающий момент обратного знака, уменьшающий эффект предварительного обжатия в цент­ ральной части панели.

Эпюры деформаций потолочной поверхности несущей плиты показывают, что обжатие по краям панели выше, чем в средине. Кроме влияния собственного веса это яв­ ление может быть объяснено тем, что усилия от предва-

4ЖК

Рис. 44. Эпюры деформации бетона на потолочной поверхности панели при отпуске арматуры в поперечном направлении

Рис. 45. Эпюры деформаций бетона иа потолочной поверхности панели при отпуске арматуры в продольном направлении

рительного напряжения крайних стержней воспринима­ ются меньшим сечением бетона, чем средних. Усилия от средних стержней могут равномерно распределяться

116

в обе стороны от стержня. Усилия же в крайних стерж­ нях распределяются в одну сторону с концентрацией на­ пряжения по краю.

Вместе с тем эпюры деформаций показывают, что в средней части панели напряжения бетона, расположен­ ного над стержнями и между ними, практически не отли­ чаются.

разгрузки и монтажа панели на испытательном стенде не возникло. На испытательном стенде панель опиралась по контуру. Расстояния между опорами в осях составляли соответственно 3100 и 4820 мм.

После установки приборов 24 июля 1967 г. панель 24 дня стояла без нагрузки под действием собственного веса. За это время средина панели выгнулась на 1,42 мм относительно продольных опор. Кроме того, выгнулись короткие стороны панели относительно углов в среднем на 0,91 мм. В средине опор по коротким сторонам про­ изошел отрыв панели от раствора, на который она была уложена.

Такой характер деформаций был неожиданным, так как малое количество арматуры с невысоким пределом текучести (класса А-Ш) и ее расположение вблизи нейт­ рального слоя не позволяли объяснить появление выги­ бов усилиями предварительного напряжения.

Напряжения сжатия в верхней зоне сечения при дей-. ствии собственного веса значительно превосходят напря­ жения сжатия в нижней зоне. Следовательно, сечение должно прогнуться вниз. А между тем наблюдается за­ метный выгиб — 1,42 мм.

Указанное явление можно объяснить одной сущест­ венной особенностью исследуемой конструкции. Этот об­ разец комплексной панели формовался полом вниз, и по­ этому несущая плита бетонировалась по слою пергамина, уложенного на звукоизоляционный слой. Таким образом, образовалась пароизоляция, препятствующая интенсив­ ному высыханию верхней зоны несущей плиты. Односто­ роннее высыхание панели со стороны потолка вызывает неравномерную усадку бетона, выгибающую изделие

117

кверху. Без воздействия собственного веса, уменьшаю­ щего выгиб, его значение могло бы быть еще выше — 1,55—1,6 мм. Прогиб панели (вернее уменьшение ее вы­ гиба, достигнутого при 24-дневной выдержке под действием только собственного веса) в результате перво­ начального загружения полезной нормативной нагруз­ кой составил 1,09 мм. Через 24 ч этот прогиб увеличился до 1,27 мм. Измеренный выгиб составил 0,15 мм (1,42— 1,27).

Изучение деформаций после разгрузки, произведенной через 24 ч, показало, что загружение нормативной на­ грузкой не приостановило процесса дальнейшего выги­ бания панели. Через 72 ч после разгрузки выгиб панели увеличился по сравнению с его значением перед загружением на 0,23 мм.

Затем для изучения деформативиости панели во вре­ мени она была повторно загружена нормативной нагруз­ кой, которая выдерживалась в течение 14 месяцев. Про­ гиб (уменьшение выгиба) при повторном загружении со­

шился в течение суток. Затем опять довольно четко стала проявляться тенденция роста выгиба.

График, приведенный на рис. 46, показывает, что осо­ бенно интенсивно выгиб рос в течение первых 4,5 меся­ ца. С начала сентября до средины января выгиб увели­ чился более, чем на 2 мм (с 0,46 до 2,62 мм). Следующие 5,5 месяца (до начала июля) выгиб рос значительно мед­ леннее (с 2,62 до 3,27 мм). Затем деформации стабилизи­ ровались: с начала июля до середины октября выгиб уве­ личился всего на 0,12 мм.

Сам по себе факт роста выгиба и даже его стабили­ зация показывают, что разность усадочных деформаций на верхней и нижней поверхностях панели продолжала возрастать и за 15 месяцев с момента начала испытания (24/VII 1967 г. — 24/Х 1968 г.) не достигла своего мак­ симума.

118

Чтобы выяснить причины этого явления, в начале ию­ ля 1968 г. из панели были взяты пробы керамзнтобетона для определения влажности в шести местах — по три из верхней и нижней зон. Пробы были взяты в средине па­ нели и в четвертях диагонали (примерно друг против друга) сверху и снизу на глубину 30 мм.

\р VV \

1

ч

У-ишль-Октбръ-^-НояЬрь-феВрапь-\- Март-июнь -\- июпь-Цекабрь —\

Рис. 46. Перемещения центра панели (выгиб) при выдержива­ нии ее под нормативной нагрузкой

Если принять линейное распределение влажности по толщине, то полученные путем экстраполяции значения влажности верхней и нижней поверхностей будут равны соответственно 11,6 и 5,6% •

Обращает на себя внимание тот факт, что через год после изготовления панели даже на открытой потолочной поверхности влажность еще далека от равновесной, со­ ставляющей 2—3%. Достаточно показательно и различие влажностей верхнего и нижнего слоев. Все это свидетельствует'о том, что процесс высыхания панели еще далеко не закончен. Влажность же верхнего слоя настолько вы­ сока, что там трудно ожидать заметного развития усадки.

Столь высокая средняя влажность панели через год после изготовления (8,6%) может быть объяснена высо­ ким водоцементным отношением (В/Ц—0,7), плотной структурой керамзнтобетона и естественным твердением образца.

Приблизительные расчеты показывают, что к момен­ ту начала испытания средняя влажность панели могла

119