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

способствует уменьшению деформаций арматуры в бе­ тоне. В напряженно-армированных конструкциях усад­ ка увеличивает потери предварительного напряжения.

ляются следствием неравномерности усадки в объеме элемента. Так, более массивные образцы имеют мень­ шую усадку по сравнению с менее массивными, однако усадочные напряжения в более массивных образцах мо­ гут быть выше.

Процесс усадки неразрывно связан с твердением це­ мента и высыханием бетона. Пропаренные образцы по­ казывают меньшую величину усадки, чем образцы нор­ мального твердения, однако это не свидетельствует о развитии в последних более высоких усадочных напря­ жений. В процессе ускоренного твердения во время про­ парки в бетоне развиваются очень высокие усадочные напряжения, которые могут привести к образованию трещин.

В малых образцах градиент влажности между их по­ верхностью и центром меньше, чем в массивных, а сле­ довательно, меньше и усадочные напряжения. Этим мо­ жно объяснить значительно более высокую прочность бетона на растяжение при изгибе в балочках 4 Х 4 Х Х16 см по сравнению с образцами, имеющими сечение 15X15 см.

При одинаковых сечениях большая скорость усадки в какой-то период времени свидетельствует о более вы­ соких внутренних напряжениях. Окончательная величи­ на усадки не отразится на величине внутренних напря­ жений, которые к тому моменту могут вообще исчезнуть.

Деформациям усадки цементного камня препятству­ ют зерна заполнителя, что также является одной из при­ чин возникновения внутренних напряжений в бетоне. В связи с этим проф. М. 3. Симонов высказывает пред­ положение, что при использовании более податливых пористых заполнителей возникающие по указанной при­ чине напряжения должны быть меньше, чем при исполь­ зовании плотных заполнителей.

80

В самом деле, если предположить равномерные по всему объему элемента усадочные деформации, то боль­ шая суммарная величина усадки будет свидетельство­ вать о меньших напряжениях в бетоне, препятствующих этому процессу. Однако усадка неравномерно развива­ ется по объему элемента, что является основным препят­ ствием в деле создания экономичных ребристых конст­

ний п образуются трещины. Для уменьшения такой кон­ центрации внутренних напряжений можно рекомендо­ вать плавное сводчатое очертание нижней поверхности ребристых плит.

По данным Г. А. Бужевича, величина усадки керамзитобетона на кварцевом песке прочностью при сжатии 200 кг/см2 и на керамзитовом песке прочностью 40 кг/см2 при хранении в обычных условиях в течение 540 дней составила 0,271—0,275 мм/м. Усадка тяжелого бетона

усадку 0,8 мм/м. Усадка пемзобетона к этому времени

80 суток, по данным американских ученых В. А. Гордо-

на и В. Г. Прайса, в зависимости от расхода цемента колебалась в пределах от 0,13 до 0,59 мм/м.

Все исследователи отмечают, что пластичные бетоны, особенно при высоком расходе цемента, имеют более значительные деформации усадки, чем жесткие.

10. С Ц Е П Л Е Н И Е А Р М А Т У Р Ы С Б Е Т О Н О М

Важным условием надежной работы изгибаемой кон­ струкции является достаточное сцепление арматуры с бетоном. В настоящее время имеется много результатов определения этого показателя как для тяжелых, так и для легких бетонов.

Результаты исследований, проведенных многими уче­ ными в разных организациях, показывают, что величи­ на сцепления арматуры с легким бетоном мало отлича­ ется от величины ее сцепления с тяжелым равнопрочным бетоном.

В процессе исследований было установлено, что с уменьшением прочности бетона отношение сопротив­

сдвигу арматуры пропорционально пределу прочности бетона при растяжении, которое с повышением марки бетона увеличивается не так существенно.

Сопротивление сдвигу арматуры в бетоне не норми­ руется и в инженерных расчетах конструкций не исполь­ зуется. Поэтому н методы определения этого показате­ ля в настоящее время не нормированы.

продавливания арматурного стержня, заделанного в бе­ тонный образец, или путем вытягивания этого стержня из образца. В обоих случаях характер испытания не мо­

Проф. М. 3. Симонов отмечает зависимость результа­ тов от условий опыта. В частности, он указывает, что увеличение глубины заделки стержня приводит к умень­ шению сопротивления бетона сдвигу арматуры. Это сви­ детельствует о неравномерности распределения каса­ тельных напряжений по длине стержня.

По данным американских исследователей Ф. Э. Рихарта и Б. Р. Дженсена, сопротивление бетона сдвигу

82

.арматуры, определенное при изгибе в балках, примерно

ний на сдвиг арматуры в изгибаемых конструкциях оп­ ределяют критическую величину сцепления арматуры с бетоном. Если принимаются специальные меры по анкеровке концов арматуры на опоре, трудно определить величину сцепления.

Результаты, получаемые при изгибе, также зависят от условий опыта. На основании испытания опытных об­ разцов определенной конструкции иногда делают выво­ ды об условиях совместной работы арматуры данного диаметра и класса стали и бетона данного вида и проч­ ности. Однако очевидно, что для бетона любой прочно­ сти и любого вида арматуры можно создать такие усло­ вия при изгибе, чтобы прочность конструкции определя­ лась величиной сцепления арматуры с бетоном.

При использовании нормативного сопротивления ста­ ли в месте наибольшего значения изгибающего момента напряжения сдвига арматуры относительно бетона за­

го уже не воспринимает нормальных растягивающих усилий, можно воспользоваться формулами сопротивле­

откуда

Следовательно,

Для балки, загруженной одной сосредоточенной си­ лой в средине пролета,

w - 2 [ •

Для балки, симметрично загруженной двумя силами, расположенными от опоры на расстоянии а,

Если сцепление окажется недостаточным, то напря­ жение в арматуре к моменту разрушения не достигнет

всредине пролета величины ат .

Вприведенных формулах отражены основные влия­ ющие факторы при самых неблагоприятных допущени­ ях. В реальных конструкциях арматура заводится обыч­ но за грань опоры, а трещины до этой опоры не дохо­ дят. В приведенных расчетах мы пренебрегли, измене­ нием плеча внутренней пары по длине пролета.

Предельная величина сцепления арматуры с бетоном зависит от профиля арматуры, величины защитного слоя, косвенного армирования и свойств бетона.

В преднапряженных конструкциях касательные на­

конструкциях междуэтажных перекрытий жилых и граж­ данских зданий трещины в пролете не появляются или появляются в ограниченном количестве на большом уда­ лении от опор.

В типовых конструкциях перекрытий независимо от видов применяемых бетонов и арматуры надежность их сцепления должна определяться в процессе всесторонне­ го испытания реальных панелей заводского производ­ ства.

84

В настоящей главе рассмотрены свойства легких бе­ тонов на пористых заполнителях, наиболее важные с точки зрения использования этих бетонов в конструк­ циях крупнопанельных междуэтажных перекрытий жи­ лых и гражданских зданий. Ряд других свойств легких бетонов будет рассмотрен в последующих главах. Сум­ мируя приведенные сведения, можно сделать следую­ щие выводы.

1. Подавляющее большинство производимых в на­ шей стране искусственных пористых заполнителей (ке­ рамзит, аглопорит, шлаковая пемза) может быть ис­ пользовано для получения легких бетонов, свойства ко­ торых обеспечивают их эффективное применение в конструкциях крупнопанельных междуэтажных пере­ крытий. В районах легкодоступного залегания пористых вулканических пород на сравнительно небольших терри­ ториях имеется большой выбор естественных легких за­ полнителей, которые в зависимости от их свойств могут быть использованы для получения бетонов самого раз­ личного назначения.

2.Свойства легкого бетона зависят от его состава, вида мелкозернистой составляющей, способов уплотне­ ния и свойств крупного пористого заполнителя. Эти свой­ ства поддаются регулированию в широких пределах технологическими методами.

3.Совместное рассмотрение величин модулей упру­ гости и прочности легкого бетона на дробленом порис­ том песке при различных значениях структурного фак-

тора ^ ^ позволяет оценить прочностные и деформа-

тивные качества данного пористого заполнителя в бетоне.

4. Прочность конструктивного легкого бетона не дол­ жна заметно превосходить прочность применяемого по­ ристого заполнителя. Соблюдение этого условия обеспе­ чивает экономичный расход цемента, оптимальное соот­ ношение объемной массы, прочности при сжатии и растяжении, а также сравнительно низкие значения не­ упругих деформаций.

5. Для конструктивных легких бетонов оптимальное

М1

значение фактора ^ ^ находится в пределах 0,4—0,5. Если заданная прочность бетона ниже прочности приме­ няемого пористого заполнителя, целесообразно принп-

85

КО Н С Т Р У К Ц ИИ П Е Р Е К Р Ы Т И Й

СП Р И М Е Н Е Н И Е М Л Е Г К И Х БЕТОНОВ

Междуэтажные перекрытия, включая полы, были и остаются наиболее сложными элементами здания, ко­

В большинстве случаев перекрытие состоит из несу­ щей части и конструкции пола. Иногда в состав пере­ крытия вводится элемент раздельного (подвесного или самонесущего) потолка.

К несущей части перекрытия предъявляются требо­ вания прочности, жесткости, огнестойкости и долговеч­ ности. Этим требованиям лучше всего отвечают железо­ бетонные конструкции. Поэтому применение сборного железобетона началось именно с несущих элементов пе­ рекрытий.

Сборные круглопустотные панели перекрытий из пем-

87

Начиная с 1955—1956 гг., многопустотные настилы с цилиндрическими пустотами постепенно вытесняют другие конструкции перекрытий и получают преоблада­ ющее применение в массовом строительстве.

звукоизоляции минимальная толщина таких засыпок должна составлять 6 см. При этом масса засыпки ко­ леблется в пределах 60—ПО кг на 1 м2.

Долгое время существовало ошибочное мнение, что изоляция от ударного звука может быть достигнута бла­ годаря применению подготовки под полы из тощего шлакобетона.

По засыпкам или подготовкам из тощего шлакобето­ на в большинстве случаев устраивались полы из шпун­ тованных досок по лагам. При использовании других полов по засыпкам предусматривались стяжки из це- ментно-песчаного раствора или асфальта толщиной 3— 4 см.

Для выравнивания стяжки и доведения изоляции от ударного звука до уровня нормативных требований на битумной мастике наклеивали полутвердые древесново­ локнистые плиты. Покрытие пола устраивали из паркета и реже из линолеума. В последнем случае прослойка из древесноволокнистых плит была необходима также для обеспечения нормативных требований по теплоусвоенню.

Применение указанных конструкций полов не требо­ вало ровной верхней поверхности несущих элементов пе­ рекрытий.

Обеспечение изоляции от воздушного звука достига­ лось без специального увеличения веса несущих элемен­

Звукоизолирующая способность перекрытий от удар­ ного звука часто оказывалась значительно ниже нормы, несмотря на большой вес перекрытия и высокие затра­ ты труда и средств на его устройство. Это объяснялось малой изоляционной эффективностью засыпок, ошибка­ ми в проектах, предусматривающих недостаточную тол-

89