
книги из ГПНТБ / Иванов И.А. Технология легких бетонов на искусственных пористых заполнителях учеб. пособие
.pdf
трех или четырех стен) и блок-лестницы. Объемные эле менты находят успешное применение не только в жи лищном, ио и в промышленном и специальном строи тельстве (рис. 1.6).
Совмещенные панели кровли для жилищного стро ительства изготовляют однослойными из легкого бетона марки 150 и комбинированными — двухслойными с не сущей конструкцией из тяжелого бетона и теплоизоля ционного слоя из легкого бетона. Стоимость 1 м2 совме щенной кровли из легкого бетона в среднем на 16% ни
же обычной типовой крыши. |
|
|
||
Комплексное |
применение |
|
легкобетонных |
конструк |
ций для крупнопанельных |
зданий. Учитывая |
высокую |
||
эффективность |
конструкций |
из легких бетонов в жи |
лищном строительстве в ЦНИИЭП жилища разработаны новые типовые проекты жилых домов, все конструкции которых (кроме фундаментов) выполнены из легких бето нов. Для 5- и 9-этажных жилых домов принята бескар касная система с продольными и поперечными несущими стенами и панелями перекрытий, опирающимися по кон туру. Панельные стены из теплоизоляционно-конструк тивного легкого бетона марок 50, 75, 100 предусмотрено использовать преимущественно как несущие. Панели пе рекрытий п совмещенной крыши — комплексные.
Анализ технико-экономических показателей типового
проекта |
жилого |
дома |
(серии I-464A-61), |
все конструк- |
||||
Т а б л и ц а |
1.5. Технико-экономические показатели |
типовых проектов |
||||||
пятиэтажных домов из легкого и тяжелого бетона |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Шифр проекта здания |
||
|
Показателоказатели |
|
(из |
I-I64A-6I |
I-46-1A-14 |
(из т я ж е |
||
|
|
|
|
|
керамзито |
лого |
бетона) |
|
|
|
|
|
|
|
бетона) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жилая площадь в м1 . |
. . |
3957 |
3954 |
|||||
Полезная |
площадь в м- |
. . |
5687 |
5757 |
||||
Сметная |
стоимость |
1 ,и2 |
жи |
98,6 |
103,5 |
|||
лой площади в |
руб |
|
|
|||||
В том числе стоимость обще- |
76,4 |
81,3 |
||||||
строительных работ в руб. |
. . |
|||||||
Трудоемкость |
|
|
возведения |
|
|
|
||
здания на 1 м2 |
жилой площади |
2,24 |
2,95 |
|||||
в чел.-днях |
|
1 м3 |
|
|
||||
То же, |
на |
здания в |
0,446 |
0,592 |
||||
чел.-час |
|
|
|
|
1 м2 |
|||
Масса |
конструкции на |
|
|
|
||||
жилой площади |
п р и керамзите |
980 |
2040 |
|||||
объемной массой |
500 кг/м3 |
в кг |
21
тнвные элементы которого выполнены из керамзитобето-
на, п одинакового но планировке типового |
проекта дома |
|||||
серии I-464A-14 |
(табл. |
1.5) позволяет |
установить, что |
|||
сметная стоимость 1 м2 |
жилой |
площади |
без |
наружных |
||
коммуникации |
в жилом |
доме |
из легкого |
бетона на |
||
4,9 руб. меньше, чем из тяжелого бетона. |
Фактическое |
снижение себестоимости опытного строительства домов этой серии в Новокупбышевске составило 3%, сниже ние массы здания — на 40%, расхода цемента на 19%,
арматурной стали на 15—20%, затрат труда |
на 20— |
|
25%. |
|
|
Промышленное |
строительство |
|
Из легких бетонов могут быть изготовлены почти все |
||
конструктивные |
элементы для промышленных |
зданий, |
но пока они получили особое применение главным обра
зом |
в ограждающих |
конструкциях |
стен и |
кровли. |
|
||||
В |
ближайшие годы намечается |
резко |
увеличить ис |
||||||
пользование конструктивных |
легких бетонов |
в различ |
|||||||
ных элементах промышленных |
зданий, и особенно в по |
||||||||
крытиях. Замена |
тяжелого бетона |
|
в плитах |
покрытий |
|||||
высокопрочным |
легким бетоном |
позволит |
снизить |
их |
|||||
собственную массу в 1,25—1,3 раза |
и уменьшить расход |
||||||||
стали на 10%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стеновые панели |
из легких бетонов длиной |
6 м при |
|||||||
меняют как в одноэтажных, так и в многоэтажных |
про |
||||||||
мышленных зданиях, |
а длиной |
12 м — только в одно |
этажных. Панели промышленных зданий отличаются от панелей жилых зданий значительно большим пролетом.
Для повышения трещнностойкостн таких конструк ций и соответственно их долговечности панели рекомен дуется изготовлять предиапряженными. Однако для не отапливаемых зданий, имеющих более тонкие стены, а следовательно, и меньшую собственную массу, разрабо тана конструкция однослойной стеновой панели размером 1,2X12 м без напряжения арматуры. Она армируется плоскими сварными сетками и каркасом из стали клас са А-П и B-I.
Для массового изготовления утверждены типовые чертежи керамзитобетонных стеновых панелей (пред назначенных для отапливаемых и неотапливаемых зда ний) при шаге колонн 6 и 12 м\ по конструкции они выпускаются однослойными и многослойными; по ха рактеру эксплуатационной среды в промышленных
22
зданиях — для производств с пормалыю-влажностпым режимом, высокой влажностью и особыми условиями, сочетающими высокую влажность с агрессивной средой.
Для промышленных здании, в которых производст
венные процессы сопровождаются |
выделением большо |
го количества влаги, применяют |
панели толщиной до |
0,5 м. В условиях повышенной влажности и агрессивной среды целесообразно использовать двухслойные или трехслойные панели. В двухслойных панелях первый слой делается пз тяжелого бетона толщиной 7 см, а вто
рой — из легкого |
бетона толщиной, определяемой по |
теплотехническому |
расчету. В трехслойных стеновых |
панелях наружные слои выполняются из плотного легкого бетона марок 200 или 150, а средний слой — из крупнопористого легкого бетона марки 50.
На рис. 1.7 показана конструкция стеновой керамзитобетониой панели для отапливаемых промышленных зданий с шагом колонн 12 м. Марка керамзитобетона 150, объемная масса 1150—1200 кг/м3. Рабочей армату рой служат восемь преднапряженных стержней перио дического профиля из стали класса А-Ш. Более раци ональную конструкцию можно получить, применяя ка натную пли прядевую арматуру.
Колонны из высокопрочных аглопорито- и керамзи тобетона обладают достаточной несущей способностью и жесткостью и могут использоваться в каркасах жилых и промышленных зданий, если последние ие несут кра новых нагрузок. Для таких конструкций должен быть ис пользован бетон марок 300, 400, 500. Несмотря на высо кую прочность па сжатие, несущая способность внецеит- ренно-сжатых колонн из легких бетонов ниже, чем у рав нопрочных из тяжелого бетона. Это объясняется повы шенной деформативностыо легких бетонов при длитель ном действии нагрузки.
Фермы, балки. Конструктивное решение железобе тонных ферм определяется их назначением, типом зда ний и геометрической схемой (раскосные и безраскос ные, сегментные и с параллельными поясами). Из легких бетонов марок 300—400 изготовляют преднапряжеыные стропильные сегментные фермы пролетами 18
и24 м (рис. 1.8).
Всреднем масса керамзитобетониых ферм на 20% меньше, а стоимость па 5—7% ниже, чем ферм из тяже
лого бетона. Армирование нижнего пояса выполнено в
23
|
-16 |
|
6-5 |
|
|
|
1- |
|
|
|
i |
|
-\6 |
11980 |
Ш |
|
Я-R |
|
|
|
|
|
|
гззо J. |
гш .\Ъор\, |
гШ |
то |
Рис. 1.7. Стеновая керамзитобетонная панель для промышленных здании с шагом колони 12 м (марка бетона 150, напряженная ар матура стержневая периодического профиля класса A-1II)
Рис. 1.8. Аглопоритобетонная ферма-диафрагма про летом 24 м
Рис. 1.9. Двускатная ке рамзитобетонная балка про летом 18 м
'24
двух вариантах: семнпроволочиыми прядями диаметром 15 мм и стержневой арматурой класса А-Шв. Марка керамзптобетопа 400, объемная масса 1740—1840 кг/м3. Фермы имеют более высокую жесткость по сравнению с конструкциями из тяжелого бетона. Из керамзптобе топа марки 400 можно изготовлять фермы в формах для тяжелого бетона, что значительно упрощает технологи ческий процесс, так как одни и те же формы можно ис пользовать для производства ферм из различного бето на — тяжелого и легкого. Исключение составляют лишь фермы, которые несут повышенную снеговую нагрузку.
Наряду с фермами из керамзптобетопа изготовляют преднапряженные балки покрытия пролетом 18 м (рис. 1.9). Они могут изготовляться в формах, предназ наченных для производства типовых конструкций из тяжелого бетона. Масса таких балок меньше на 27%, а расходы на транспортирование и монтаж на 5—7%, чем
балок из тяжелого |
бетона. Балки из бетона |
марки 400 |
||||||
армируют прядевой и стержневой напрягаемой |
армату |
|||||||
рой (табл. 1.6.). |
|
|
|
|
|
|
||
Т а б л и ц а |
1.6. |
Технико-экономические |
показатели |
производства |
||||
балок в зависимости от вида применяемой арматуры |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Расход |
стали в кг |
|
|
|
Объебъем |
|
|
|
|
|
|
Марка балки |
бетона |
Рабочая арматура |
на |
балку |
на 1 м 3 |
|||
|
|
|
|
|
|
бетона |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б18-2ПК |
|
3,64 |
Пряди 15П7 |
|
438,9 |
121 |
||
Б18-2АК |
|
3,64 |
Стержни 25AIV6 |
667,4 |
183 |
|||
Для |
плоских и односкатных |
покрытий |
промышлен |
|||||
ных зданий применяют балки с параллельными |
поясами |
|||||||
из керамзптобетопа |
марки |
400, |
арматура |
стержневая, |
||||
напрягаемая |
класса |
А-1Пв. |
Сечение |
рабочей арматуры |
||||
нижнего |
пояса изменяется |
по |
длине |
балки |
согласно |
эпюре моментов, что приводит к экономии стали и сни жает себестоимость балки на 4,5%.
Плиты покрытия. Наиболее широко применяются для промышленных зданий кровельные конструкции из легких бетонов, выпускаемые размерами 1,5X6, 3X6 и 3X12 м. Чертежи их разработаны для стержневой, про волочной и прядевой напряженнойарматуры. Плиты из-
25
готовляют в тех же формах, которые используют для
производства конструкций из тяжелого |
бетона. |
Пори |
||
стые заполнители применяют различного вида: |
аглопо- |
|||
рпт, керамзит, лптопдную пемзу и др. |
|
|
||
Масса |
крупногабаритных |
керамзитобетонных |
плит |
|
размером |
3X12 м на 30—35% |
меньше, |
чем плит |
из тя |
желого бетона. Крупногабаритные плиты |
формуют из |
||
керамзитобетопа марки |
300 с объемной |
массой |
1500— |
1600 кг/м3, рабочая |
арматура — стержневая |
класса |
А-Шв.
Врайонах расположения металлургической про мышленности, где имеются в достаточном количестве шлаковая пемза и гранулированный доменный шлак, плиты покрытия размером 3X12 м целесообразно изго товлять на местных пористых заполнителях.
Плиты покрытия повышенной заводской готовности
состоят из несущей железобетонной плиты |
и утепляю |
|||
щего |
крупнопористого |
керамзитобетонного |
слоя |
с объ |
емной |
массой 500 |
кг/м3 и прочностью |
8 |
кгс/см2 |
(рис. 1.10). Применяют и другую конструктивную |
схему: |
ребра панели изготовлены из плотного керамзитобетона марки 300, полки — из порпзованиого керамзитобетона
марки 50 с объемной массой 800 кг/м3. |
|
|
|
|
Весьма эффективна |
конструкция |
панели |
кровли, |
в |
которой предусмотрено |
применение |
легкого |
бетона |
с |
эффективным утеплителем. К таким |
конструкциям от |
носятся керамзптобетонные панели типа КОП с оваль ными пустотами, заполняемыми вкладышами из мине ральной ваты с объемной массой 150 кг/м3. Керамзитобетон в таких панелях применяют марки 150 с объемной
массой |
1400 кг/м3. Для образования уклона |
крыши в |
|
1% высота панели у конька принята равной |
400 мм, у |
||
карниза — 350 мм (рис. 1.11). |
|
|
|
Короткие цилиндрические оболочки |
из аглопорито- |
||
бетона |
конструкции Белпромпроекта |
и |
НИИСМ |
(Минск) |
состоят из отдельных плит размером 3X12 м и |
ферм-диафрагм пролетом 24 м. Оболочка сборная, по этому при ее возведении не нужны кружала и леса. В ре зультате замоноличивания элементов оболочки плитыпокрытия и ферма-диафрагма работают как единая пространственная конструкция, что позволило умень шить сечение верхнего пояса фермы. Фермы армируют прядями, плиты — стержневой арматурой класса А-1Пв. Марка аглопоритобетона 400.
26
Рис. 1.10. Комбинированная двухслойная панель покрытия промыш ленных зданий
=8 кгс/см2; 3 — железобетонная |
панель |
|
|
-970—1,1 |
-Al |
200 |
I-T |
|
|||
|
|
||
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Ж |
|
|
|
|
|
Ж |
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
IT |
75 |
|
|
|
|
150 |
200, |
|
,80 |
-1100- |
|
6010(5010) |
- |
¥-1050- |
|
|
||
|
|
|
|
|
||||
Рис. 1.11. |
Схема |
панели |
КОП |
(керамзитобетонная |
облегченная) |
|||
/ — гнездо |
для электропроводки; 2 — п е т л и |
для подъема; 3 — |
утеплитель (мине |
|||||
ральная вата) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Подвесные |
потолки |
из |
легкого |
бетона |
устраивают |
|||
в гражданских и промышленных |
зданиях |
по |
нижним |
|||||
поясам балок и ферм для того, чтобы закрыть |
конструк |
|||||||
ции, несущие кровлю. В результате этого |
образуется |
|||||||
гладкая |
поверхность потолка, |
улучшается |
звукоизоля |
ция помещения, а в закрытом пространстве выше потолка могут быть проложены различные комму никации (вентиляционные каналы, отопительные тру бы, электропроводка и др).
27
а-а
|
|
|
|
|
|
|
|
|
450 |
|
|
|
|
|
|
|
|
? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
о-а |
|
wo |
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
60\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
1.12. |
Конст |
|
|
|
|
|
|
|
рукция |
панели ти |
||
|
|
|
|
|
|
па |
2Т |
размером |
|
|
|
|
«-1 |
I— |
|
3X18 |
м из |
керам |
|
74 5 |
750 |
750 |
745 |
зитобетона |
|
||||
|
|
|
Успешное применение |
находят |
подвесные |
конструк |
||||||
ции. Например, спортзал |
политехникума (Сочи) |
разме |
|||||||
ром |
16X29,2 м перекрыт |
висячей |
преднапряженной обо |
||||||
лочкой из керамзнтобетонпых |
плит размером 370ХЮ0Х |
||||||||
Х12 |
см. Здесь применен |
бетон |
марки |
100 |
с объемной |
||||
массой 1200 кг/м3. Плиты армированы |
сварной |
сеткой. |
|||||||
Нагрузка от оболочки передается |
на ванты |
из |
стали |
||||||
СтЗ диаметром 12 мм. Покрытие |
|
из керамзитобетонных |
|||||||
плит |
выполняет одновременно несущие и ограждающие |
||||||||
функции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Плиты двойное Т из легкого бетона |
марок |
350—400 |
|||||||
в ближайшее время найдут |
широкое |
распространение |
в промышленном строительстве. Применение плит про
летом 18, 24 и 30 м (рис. I . 12) |
позволяет снизить мас |
||
су покрытия до 30%, уменьшить |
количество монтажных |
||
единиц в 2—3 раза, поскольку |
балка |
и плиты |
покры |
тия объединены в один конструктивный |
элемент, |
сокра |
тить количество закладных деталей в 3—4 раза и рас ход арматурной стали до 15%. Для плит применяют легкие бетоны марок 350—400.
Специальное строительство
Трубы. Легкий бетон может эффективно использо ваться для изготовления высококачественных труб раз
личного назначения: для дренажа, |
мелиорации, напор |
ных водоводов. |
|
Керамзитобетонные дренажные |
трубы (трубофилы- |
ры) выполняют одновременно две |
функции — водопро- |
водящего канала и фильтрующего |
слоя. Их изготовляют |
|||
из крупнопористого |
керамзптобетона |
марок |
35 и 50 с |
|
объемной массой до 1100 кг/м3. |
|
500 мм, |
|
|
Трубофильтры |
выпускают длиной |
внутрен |
||
ним диаметром от 50 до 500 мм |
с |
толщиной стенок |
||
25 мм без арматурных каркасов |
(рис.1.13). |
Их пзго- |
Рис. 1.13. Дренажные керамзитобетон ные трубофильтры
29