Перспективные многопустотные плиты перекрытий

В строительстве жилых, общественных, производственных и вспо­могательных зданий многопустотные плиты нашли широкое примене­ние, поэтому их совершенствованию постоянно уделяется большое вни­мание. Традиционным направлением повышения эффективности яв­ляется снижение материалоемкости путем внедрения высокопрочных бетонов и арматуры, регулирования напряженного состояния и уточ­нения методики расчета как отдельного конструктивного элемента, так и пространственно-деформируемого сборного перекрытия в целом.

Типовые пустотные плиты высотой 220 мм обладают невысокими звукоизолирующими свойствами. С широким внедрением конструкций полов из рулонных полимерных материалов этот недостаток проявля­ется все в большей степени. Чтобы добиться необходимой изоляции от воздушного и ударного шумов в построечных условиях требуется уст­ройство дополнительных слоев из легких бетонов или других материа­лов. Эти требования выполняются, если приведенная масса конструк­ции перекрытия составляет не менее 400 кг/м2, что соответствует сплош­ному бетонному сечению толщиной 16 см (у типовых плит приведенная масса не превышает 300 кг/м2).

Одним из очевидных решений проблемы является увеличение стро­ительной высоты сечения плит. Для плит с диаметром пустот 159 мм требования по звукоизоляции выполняются при высоте более 250 мм. Увеличение высоты сечения плит приводит к дополнительным преиму­ществам: во-первых, это большая несущая способность и улучшенные показатели по трещиностойкости и жесткости, а следовательно, и со­кращение расхода металла, во-вторых, исключение работ по устройству специальных звукоизолирущих слоев на строительной площадке.

В ЦНИИПромзданий совместно с НИИЖБ была разработана кон­струкция многопустотных плит высотой 260 мм для пролетов до 9 м включительно. В усовершенствованных плитах диаметр и положение круглых пустот сохраняются теми же, что и в типовых плитах, что по­зволяет минимизировать затраты по реконструкции металлооснастки. Общий расход металла на плиту снижается, в среднем, на 20—40 %, в том числе преднапрягаемой арматуры — на 13 %.

Увеличение высоты сечения с 220 до 260 мм (на 17 %) при сохране­нии пустотности как и у типовых плит приводит к росту несущей спо­собности не менее чем на 25 %. При поточно-агрегатном способе изго­товления плит высотой 260 мм наиболее устойчивой формой пустот в свежеотформованном бетоне является разработанная в ЦНИИПром­зданий каплевидная форма, образованная сопряжением двух окружно­стей диаметром 159 и 133 мм и общей высотой 190 мм с чередующимся расположением большего диаметра (вверху и внизу) у соседних пустот, что позволяет увеличить расстояние между пустотами. Увеличение рас­стояния повышает технологичность изготовления, исключая застрева­ние между пустотами крупного заполнителя бетона.

Одним из перспективных направлений производства многопустот­ных плит является технология безопалубочного формования. Сущность этой технологии заключается в том, что изделия формуются на подо­греваемом металлическом поддоне и армируются предварительно на­пряженной высокопрочной проволокой или прядями. Формующая ма­шина перемещается по рельсам, оставляя за собой непрерывные ленты формованного железобетона, которые накрывают теплоизоляционным материалом, прогревают в течение 12—16 часов и разрезают на элемен­ты нужной длины. Технология позволяет существенно расширить гео­метрию поперечных сечений плит.

По сравнению с агрегатно-поточной технологией при безопалубоч­ном формовании себестоимость изделий снижается, в среднем, на 25 % при высоком качестве изделий, что достигается уменьшением энерго­потребления и металлоемкости изделий, а также полной механизацией процесса изготовления.

В настоящее время на ряде заводов освоено производство многопу­стотных плит на импортном оборудовании, позволяющем получать пли­ты различной высоты длиной до 16 м.

Перекрытия зданий с применением монолитного

Бетона и железобетона

Общие сведения

Опыт строительства и исследований, проведенных в нашей стране и за рубежом, показал возможность осуществления экономичных кон­структивных решений перекрытий пролетами 9—18 м для администра­тивных, жилых и промышленных зданий. Это обеспечивается за счет при­менения высокопрочных бетонов и сталей, преднапряженной арматуры монолитных конструкций, специальных видов опалубки, эффективных способов подачи бетона и т.д. В связи с этим количество многоэтажных административных зданий с пролетом перекрытий 9—18 м в последнее время значительно увеличилось.

По методу возведения и характеру применяемых материалов меж­дуэтажные перекрытия из монолитного железобетона можно разделить на три основные группы (табл. 3.2): монолитные, сборно-монолитные и монолитные с несъемной опалубкой из профилированного настила. По кон­структивной схеме перекрытия подразделяются на ригелъные и безригельные (безбалочные).

Монолитные перекрытия

Значительное применение в строительстве получили монолитные безригельные перекрытия в виде плоских плит сплошного сечения, опирающихся непосредственно на вертикальные несущие конструкции зда­ний. Пролеты ненапряженных плит могут быть от 6 до 12 м; толщина, в зависимости от пролета и расчетных нагрузок, от 15 до 25 см, а в преде­лах технических этажей — до 30 см.

На рис. 3.23 приведен график оптимальных толщин плит, подсчи­танный Залесовым А.С. и Ивановым А.И.

Значительное распространение получили преднапряженные кон­струкции перекрытий, особенно при пролетах более 6 м.

Предварительное напряжение позволяет достичь увеличения проле­тов перекрытий при меньшей толщине (см. рис. 3.23), повышения тре- щиностойкости и уменьшения деформативности. При устройстве пред- напряженных монолитных ригельных перекрытий пролетами 9—18 м высота ригелей составляет 60—90 см, толщина плит — 10... 13 см. При устройстве преднапряженных ригельных перекрестно-ребристых пере­крытий пролетом 7—10 м высота ребер составляет 30...60 см, толщина собственно плит — 10...20 см, шаг ребер — 150...200 см.

В качестве напрягаемой арматуры в монолитных преднапряженных перекрытиях чаще всего применяют арматурные канаты. Армирование перекрытий (рис. 3.24) может осуществляться разными способами:

напрягаемые канаты располагают вдоль осей колонн в одном на­правлении, а между колоннами перпендикулярно канатам укладывают ненапрягаемую арматуру;

напрягаемые канаты размещают по осям колонн в двух направ­лениях;

напрягаемые канаты располагают преимущественно по осям ко-

между

колоннами;

— напрягаемые канаты размещают равномерно по всему полю пли­ты и по осям колонн в двух направлениях.

После достижения бетоном прочности, составляющей половину проектной, с помощью гидравлических домкратов выполняют натяже­ние арматуры на бетон. Предварительное напряжение монолитных плит перекрытий может осуществляться как с обеспечением совместной ра­боты напрягаемой арматуры с бетоном, так и без этого. При устройстве преднапряженных монолитных плит перекрытий без обеспечения со­вместной работы напрягаемой арматуры с бетоном арматуру покрыва­ют смазкой — ингибитором коррозии — и заключают в полимерную за­щитную оболочку из полиэтилена или полипропилена с минимальной толщиной 1 мм. Это обеспечивает надежную антикоррозионную защи­ту арматуры, существенно повышает долговечность конструкций, а так­же снижает трение между арматурой и бетоном по сравнению с тради­ционным армированием примерно на одну треть. Защитная оболочка должна быть водостойкой, сопротивляться механическим воздействи­ям и перепадам температур в диапазоне от —20 до +70 °С. Кроме того, она не должна иметь в своем составе химических добавок, которые мо­гут явиться причиной коррозии бетона.

К достоинствам данного способа преднапряжения монолитных пе­рекрытий можно отнести обеспечение равномерной работы бетона по толщине плит; равномерное распределение арматурных канатов по всей плите; максимальное использование свойств напрягаемой арматуры; осуществление надежной защиты арматурных канатов от коррозии; зна­чительное уменьшение толщины перекрытий; уменьшение расхода бе­тона и арматуры.

К недостаткам преднапряжения монолитных перекрытий без сцеп­ления арматуры с бетоном можно отнести увеличение затрат на обеспе­чение антикоррозионного покрытия и устройство защитной полимер­ной оболочки; необходимость увеличения силы натяжения примерно на 27 % по сравнению с натяжением при сцеплении арматуры и бетона. Следует отметить, что устройство монолитных преднапряженных пере­крытий без сцепления арматуры с бетоном предъявляет повышенные требования к качеству выполнения строительных работ. Такие моно­литные перекрытия без сцепления арматуры с бетоном в последние годы нашли широкое применение.

Наряду с этими конструкциями широко применяются монолитные перекрытия с напряжением арматуры и ее сцеплением с бетоном. При­мером являются перекрытия, выполняемые термореактивным спосо­бом преднапряжения железобетонных конструкций, идея которого была впервые предложена в 50-х годах XX века в Харьковском инженерно-строительном институте. Арматура, покрытая термореактивной полимерной смазкой, помещается в бетон, а после набора бетоном оп­ределенной прочности подвергается электронагреву по предваритель­но заданной программе. При достижении температуры +100 °С про­исходит размягчение смазки и свободная деформация арматуры. Пос­ле дальнейшего нагрева арматуры до температуры около +350 °С происходит расплавление и полимеризация обмазки, что обеспечива­ет в дальнейшем совместную работу арматуры с бетоном. На этом элект­ронагрев прекращают, после чего происходит охлаждение и преднапряжение бетона.

К достоинствам данного метода можно отнести: возможность бето­нирования конструкции без инъецирования, простоту оборудования и технологии преднапряжения (отсутствие устройств для механического натяжения арматуры).

123456

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: