Облегченные армоцементные конструкции покрытий

Перекрытия и покрытия из армоцементных конструкций. Интересное решение облегченных панелей перекрытий и покрытий из армоцемента разработано в Грузинской ССР. Панель междуэтажного перекрытия состоит из двух армоцементных скорлуп, служащих одновременно ограждающими элементами и опалубкой для железобетонных ребер (рис. IV. 21). Такая пустотелая панель легкая, достаточно эффективная и может получить применение в строительстве жилых и общественных зданий.

Принцип конструирования этих панелей может быть использован и при устройстве вентилируемых покрытий, изготовлении облегченных коробчатых настилов и других ограждающих конструкций. В пустотелых элементах можно прокладывать инженерные коммуникации.

Интересны разработки НИИсельстроя по созданию тонкостенных оболочек для покрытий зданий. При толщине армоцементных конструкций 15—30 мм требуемая жесткость достигается приданием оболочке соответствующей формы. Применение армоцемента целесообразно в совмещенных покрытиях. На рис. IV. 22 элементы армоцементных оболочек покрытий имеют кривизну, соответствующую поверхности, образованной гиперболоидом вращения. Между собой сборные элементы соединяются путем сварки выпусков арматуры и последующим замоноличиванием мелкозернистым бетоном по стыковым накладкам из полос тканых сеток. При устройстве сетчатого свода однотипные армоцементные панели двоякой кривизны опираются на перекрестную систему железобетонных контурных элементов. Благодаря кривизне поверхности каждой панели создается достаточная жесткость сводчатого покрытия.

Для изготовления сборных плит гиперболических оболочек можно применить следующий способ. Вместо сплошной опалубки используют жесткую бортовую оснастку, фиксирующую проектное положение наружных граней конструкций. К. бортам оснастки крепят систему прямолинейных арматурных стержней диаметром 3—8 мм. Стержни располагают в соответствии с требуемой формой оболочки. Они являются прямолинейными образующими и создают пространственный несущий арматурный каркас.

img-039

При изготовлении конструкций каркас воспринимает монтажные нагрузки, т. е. массу привязанных к нему с двух сторон пакетов сеток и свежеуложенного бетона. Отдельные арматурные стержни служат рабочей арматурой и прокладками между слоями сетки.

Применение облегченных армоцементных конструкций для покрытий промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий позволяет заметно уменьшить их массу, снизить расход стали и получить большой народнохозяйственный эффект. Так Киевским отделением Теплоэлектропроекта при участии Киевского инженерно-строительного института разработаны цилиндрические армоцементные оболочки для покрытий главных корпусов тепловых электростанций пролетом 24, 27, 30, 33 и 36 м при шаге колонн 6 м.
 

img-040

Рис. IV.22. Покрытия из армоцементных гиперболических оболочек.

Оболочки в поперечном сечении — это полуциркульный свод радиусом 3 м, состоящий из двух полублоков, соединенных в замке сваркой выпусков арматуры (рис. IV. 23). Плита оболочки толщиной 10—15 мм в средних блоках и 20—25 мм в крайних армирована четырьмя ткаными сетками № 10. Полублок с четырех сторон окаймлен железобетонными ребрами, армированными сварными каркасами из холоднотянутой проволоки диаметром 4 мм. Для соединения блоков в продольном направлении в каналы верхнего и двух нижних ребер пропускают предварительно напряженную арматуру — пучки и натягивают ее на бетон.

Такие оболочки применили для покрытия машинного зала Черниговской ТЭЦ. В зале большое тепловыделение, поэтому покрытие осуществлено без теплоизоляции. Оболочку размером в плане 27x6 м собирали из полублоков и затем устанавливали в проектное положение. После монтажа зачеканили все швы и нанесли гидроизоляционное покрытие.

В Кишиневе для покрытия цеха пролетом 18 м завода сборного железобетона применили армоцементные оболочки размером в плане 6X18 м (рис. IV. 24). В торцах оболочек имеются диафрагмы в виде железобетонных ферм, а через каждые 3 м — железобетонные ребра жесткости. Оболочки толщиной 20 мм армированы двумя ткаными сетками № 10 и одной промежуточной сварной сеткой из проволоки диаметром 4 мм с ячейками 200X Х200 мм. Продольные ребра армированы двумя стержнями периодического профиля Ст. 5 диаметром 28 мм, арматура ребер диафрагм из стержней диаметром 12 мм той же стали. Масса оболочки 13,5 г, приведенная толщина бетона—4,95 см, расход стали — 12,6 кг/м2.
 

img-041

Рис. IV.23. Сборная цилиндрическая оболочка пролетом 27 м (Черниговская ТЭЦ).

Замена железобетонного типового покрытия армоцементными оболочками позволила уменьшить количество монтажных элементов в 8 раз, сократить расход бетона, снизить массу конструкций на 40% и стоимость на 17%.

Особый интерес представляют разработанные в Калининград- гражданпроекте унифицированные комплексные армоцементные Цилиндрические оболочки размерами в плане 12X3, 18X3 и 24x3 м для покрытий промышленных, сельскохозяйственных и гражданских зданий [19].

Длина волны оболочек — 3 м, радиус кривизны — 1,5 м. Оболочки выполняются без поперечных ребер жесткости, опорные Диафрагмы — сквозные. Бортовые элементы фиксируют затяжками через 6 м. Сводчатую часть оболочек армируют двумя ткаными сетками № 10 и одной сварной сеткой из проволоки диаметром 4 мм, бортовые элементы предварительно напрягают Прядевой арматурой. В конструкции предусмотрено устройство Утепляющего слоя снизу оболочки.

Один из вариантов ограждения: твердая древесно-волокнистая плита толщиной 5 мм; два слоя пергамина на клею (пароизоляция); утеплитель из мягкой древесно-волокнистой плиты или пено- полистирола на клею; оболочка;
битумно-латексная кукерсольная мастика (БЛК), наносимая на верхнюю поверхность оболочки.
 

img-042

Рис. IV.24. Армоцементная цилиндрическая оболочка размером в плане 6X18 м:
1 — монтажные петли.

Применение комплексных оболочек взамен железобетонных покрытий позволяет уменьшить суммарную трудоемкость на 23— 39%, а трудоемкость на стройплощадке в 8 раз.

На стадии опытного строительства стоимость комплексных оболочек несколько выше, чем плоскостных.
К конструкциям, дающим заметный экономический эффект, относятся панели-оболочки размером ЗХ18 м, разработанные под руководством Г. К- Хайдукова [10] и рассчитанные на нагрузки 350—450 кг/м2. Такая панель представляет собой тонкостенную армоцементную оболочку двоякой кривизны, окаймленную по контуру железобетонными элементами (рис. IV. 25). Поле оболочки имеет постоянную толщину 25 мм и постоянные радиусы кривизны в продольном и поперечном направлениях соответственно 67, 71 м и 4,625 м. Армируется оно двумя ткаными сетками № 10 и одной сварной из проволоки диаметром 3 мм и ячейкой 200X200 мм.
 

img-043

Рис. IV.25. Армоцементная панель-оболочка 3X18 м.

Предварительно напряженные продольные бортовые элементы изготовляют отдельно из тяжелого щебеночного бетона. Толщина продольных ребер 80 мм, высота переменная (от 350 мм на опоре до 950 мм в середине пролета).

Рабочую арматуру продольных ребер выполняют из стали класса A-IIIB, сварные каркасы — из стали класса A-III. Для связи продольных ребер и плиты оболочки в ребрах предусмотрены выпуски. После установки готовых продольных ребер в матрицу их загибают на поле и соединяют между собой через 1000 мм прутками 06 мм из стали класса A-I.

Торцевые бортовые элементы толщиной 40 мм выполняют в монолите вместе с плитой из мелкозернистого бетона. Армируют их двойными сварными каркасами из проволоки диаметром 4 мм. Рабочую арматуру из стали класса A-III диаметром 12 мм приваривают к выпускам из торцов продольных ребер.

Полная высота панели-оболочки 1200 мм.

Такие панели-оболочки применили для покрытия склада арматурной стали площадью 972 м2 на заводе ЖБК № 1 в г. Душанбе.
К месту монтажа конструкции доставили обычным балково- зом со специально устроенными опорами. Длина консолей панели-оболочки при транспортировании 1,5 м. Монтаж проводили на отметке 11,8 м двумя кранами К-161 на пневмоходу при помощи двух трехметровых траверс грузоподъемностью до 5 т. Применение армоцементных панелей-оболочек вместо железобетонных плит по балкам позволило снизить собственную массу покрытия на 25%, сократить расход стали на 11% и уменьшить стоимость работ на 16%.

НИИСКом при участии НИИЖБа и Киевского инженерностроительного института на основе разработанных НИИЖБом железобетонных панелей КЖС предложена армоцементная панель-оболочка типа КЖС размером 3X12 м [22]. Панель представляет собой армоцементную коробчатую цилиндрическую оболочку толщиной 20 мм, окаймленную по периметру ребрами (продольными — предварительно напряженными и торцевыми ненапряженными). Срединная поверхность оболочки очерчена по дуге окружности радиусом 30 м. Высота панели на опоре 130 мм, в середине пролета — 700 мм.

На расстоянии 1280 мм до опоры толщина оболочки постепенно увеличивается и переходит в торцевое ребро. Вдоль продольных ребер поле оболочки имеет вуты шириной до 700 мм. Поле оболочки армируют одной тканой сеткой № 10 и одиночными поперечными стержнями диаметром 5 мм из проволоки В-1 с шагом 150 мм. У опорной части армирование усиливают сварной сеткой из проволоки диаметром 4 мм с ячейками 100X200 мм.

Торцевые ребра армируют плоскими каркасами из проволоки диаметром 5 мм с рабочей арматурой диаметром 12 мм из стали класса A-III. Продольные ребра — предварительно напряженные толщиной 40 мм с местными вертикальными утолщениями через каждые 1500 мм. Кроме того, предусмотрено сплошное утолщение у опорной части на расстоянии 1280 мм от опоры и продольное утолщение в нижней части ребра для размещения предварительно напряженной арматуры.

Продольное ребро только у опорной части имеет ненапряженную арматуру (в виде сварного каркаса) и в вертикальных утолщениях (отдельные стержни диаметром 8 мм из стали А-I, служащие как бы подвесками предварительно напряженной арматуры). Панели рассчитаны на нагрузку 350 кг/м2 (с учетом собственной массы). Изготавливают их из мелкозернистого бетона марки 400. Применение армоцементных панелей-оболочек раз_- мером 3X12 м взамен железобетонных панелей по серии 1.465—7 позволяет снизить стоимость покрытия на 12%, сократить расход стали на 43%, уменьшить массу покрытия на 37%.

Широко распространены балочные армоцементные конструкции, укладываемые на железобетонные или металлические фер- мы [36]. Так для покрытия машинного зала котельной Конаковской ГРЭС применили панели размером в плане 1,5X12 м. Такая панель представляет собой оболочку двоякой кривизны, окаймленную по контуру железобетонными ребрами. Толщина оболочки 15 мм. Высота панели в коньке 700 мм, на опоре — 300 мм. Плита армирована двумя ткаными сетками № 7 и одной сварной сеткой из проволоки диаметром 3 мм. Продольные ребра армированы предварительно напряженной арматурой стали класса A-IV, натянутой электротермическим методом. Используя опыт строительства неутепленного покрытия корпуса Черниговской ТЭЦ, покрытие Конаковской ГРЭС выполнили также без утеплителя.

Панели укладывали на металлические фермы. При этом расход стали на 1 м2 покрытия составил 29,4 кг, в том числе на фёр- мы 22,7 кг. При применении железобетонных панелей и тех же ферм на покрытие расходуют 44,3 кг стали, на фермы в этом случае приходится 30,9 кг. Стоимость покрытия из армоцементных панелей на 30% ниже, чем железобетонного.

Стоимость снижается в основном за счет отсутствия утепления и рулонного ковра.

С целью создания взаимозаменяемых конструкций с профилированным настилом НИИСК совместно с Киевским Промстрой- проектом разработал облегченные комплексные армоцементные панели покрытий размером 1,5X6 м (основные) и 1,5x3 ж (до- борные, укладываемые по прогонам с шагом, предусмотренным для стального настила) [22].

Панель (/) представляет собой армоцементную плиту толщиной 15 мм, окаймленную по периметру ребрами сечением 120Х Х40 мм и снабженную поперечными ребрами сечением 70X40 мм, расположенными через 1 м (рис. IV. 26). Плита армируется одной тканой сеткой № 10—1 (2), продольные и торцевые ребра — плоскими сварными каркасами (5). Поперечные промежуточные ребра армируются одиночными стержнями диаметром 8 мм из стали класса A-III. Для обеспечения анкеровки на торцах одиночных стержней привариваются шайбы.

Панели рассчитаны на нагрузки от собственной массы, снега для четвертого снегового района и сосредоточенную нормативную нагрузку 100 кг. Эффективный утеплитель (3) (пенополисти- рольные или жесткие минераловатные плиты) укладывают сверху на плиту и защищают армированной цементной стяжкой толщиной 10 мм (4) с последующим устройством рулонной или без- Рулонной кровли.

Для обеспечения сохранности стяжки при складировании и транспортировании, а также утепления стыков после монтажа Панелей утеплитель по периметру на расстоянии 50 мм от края в заводских условиях не укладывается.

Панели размером 1,5X6 м решены по двухпролетной схеме (укладываются по прогонам, расположенным с шагом 3 м), разгром 1,5x3 м — по однопролетной и двухпролетной (в местах снеговых мешков) схемам. Транспортируют их к месту укладки в контейнерах автомобильным транспортом (при расстоянии до 150 км), а при больших расстояниях — железнодорожным.
Монтируют армоцементные панели обычными грузоподъемными средствами с использованием траверс. При этом в местах установки плит на прогонах должны быть предусмотрены местные незначительные уширения (дополнительный расход стали 0,2 кг на 1 кв. м). Возможен также блочный монтаж покрытия. В этом случае при использовании 50-тонных кранов можно собирать и монтировать блоки пролетом не более 24 м. После монтажа стыки панелей замоноличивают, перекрывают утеплителем и цементной стяжкой, устраивают рулонную кровлю и наносят защитную гравийную засыпку.
 

img-044

Рис. IV.26. Армоцементная панель 1,5X6 м для покрытий промышленных зданий.

Применение армоцементных панелей взамен стального профилированного настила при равной стоимости позволяет сократить расход стали до 7 кг на 1 кв. м покрытия, повысить огнестойкость и снизить трудоемкость на 30% (при увеличении суммарной трудоемкости монтажа на 12%).

Разработаны также комплексные панели размером 3X6 м, укладываемые по фермам с шагом 6 м. Они представляют собой
армоцементную полку толщиной 15 мм, окаймленную по периметру железобетонными ребрами. Высота продольных ребер 250 мм, толщина 50—80 мм; высота торцевых ребер 120 мм, ширина 50—155 мм. Промежуточные ребра высотой 135 мм и шириной 40—80 мм поставлены через один метр.

Панели запроектированы двух типов (АЦП-4-II и АЦП-4-IV) под расчетные нагрузки соответственно 290 и 400 кг/м2. Изготовляют их из мелкозернистого бетона М-400. Приведенная толщина бетона панелей 4,8 см, расход металла соответственно 3,65 и 5,1 кг/м2 (с учетом расхода бетона и арматуры на стяжку). Полку панели АЦП-4-11 армируют тканой сеткой № 7, а АЦП-4-IV — тканой сеткой № 10. Поперечные ребра армируют сварными плоскими каркасами, при этом растянутая арматура- предусмотрена из стали класса A-III. Продольные ребра армируют предварительно напряженной арматурой (4 стержня диаметром 5 мм из высокопрочной проволоки Вр-11 для АЦП-4-II и один стержень диаметром 16 мм из арматуры класса Ат-V ДЛЯ АЦП-4-IV).

Утеплитель из жестких минераловатных плит толщиной 50 мм обворачивают пергамином, укладывают сверху на панель и защищают армированной цементной стяжкой толщиной 10 мм. Стяжку армируют сварной сеткой из проволоки диаметром 3 мм с ячейками 200X200 мм.

Чтобы предотвратить повреждение стяжки во время транспортирования и обеспечить утепление стыков, утеплитель на расстоянии 50 мм от края панели не укладывают. После монтажа панелей и замоноличивания стыков это пространство заполняют утеплителем из минераловатных плит повышенной жесткости или жестких плит со стяжкой, а затем устраивают рулонную кровлю. При применении в качестве утеплителя минераловатных плит повышенной жесткости необходимость в устройстве защитной стяжки отпадает. Правда, опыт строительства показывает, что рулонную кровлю можно устраивать по жестким минераловатным плитам, не защищенным стяжкой.

По сравнению с железобетонными панелями серии 1,465—1 применение армоцементных комплексных панелей позволяет снизить массу покрытия на 35%, сократить расход стали на 20% и уменьшить стоимость покрытия на 15%.
В НИИЖБе и Теплопроекте под руководством Г. К. Хайдукова разработана армоцементная оболочка двоякой кривизны с металлическими диафрагмами-фермами пролетом 45 м [39].

Оболочку собирают из армоцементных цилиндрических панелей размерами 3X12 м двух типов максимальной высотой 1,5 м (рис. IV. 27). Средние панели имеют плиту толщиной 20 мм с Утолщением 60 мм в зоне примыкания, усиленную поперечными ребрами, поставленными с шагом 2 м. Торцевая панель с усиленным вертикальным ребром и металлической затяжкой выполняет роль диафрагмы оболочки, толщина плиты 40 мм с утолщением к краям до 60 мм. Высота продольных ребер средних панелей
переменная (150—370 мм), толщина 50—80 мм, высота промежуточных ребер 100 мм, ширина их 50—70 мм.

Панели опираются в узлах на стальные сегментные фермы-диафрагмы и привариваются к ним с помощью закладных деталей.
Плита армируется ткаными сетками, ребра — плоскими сварными каркасами. Для обеспечения совместной работы ребра панелей имеют шпонки и выпуски арматуры, а к верхнему поясу ферм приварены в пределах шва специальные стержни. После замоноличивания швов и схватывания бетона фермы-диафрагмы и армоцементные панели работают как единое целое.
 

img-045

Рис. IV.27. Сборная оболочка двоякой кривизны размером 12X45 м:
а — монтаж оболочки; б — конструкция цилиндрической армоцементной панели: 1 —ферма-диафрагма; 2 — оболочка; 3 — затяжка.

ЛенЗНИИЭП разработал универсальное сельскохозяйственное здание пролетом 12 и 18 м, монтируемое из сводов с опорами на уровне земли [16]. Своды собирают из армоцементных оболочек одного типоразмера для каждого пролета. Основная особенность конструктивной схемы этих зданий — совмещение сводчатыми элементами ограждающих и несущих функций.

Размеры оболочки свода: длина по дуге 13,5 м для пролета 18 м и 8,9 м для пролета 12 м; ширина 2 м и высота поперечного сечения 0,4 и 0,3 м соответственно; толщина переменная от 18 мм в наклонных гранях до 35 мм в полках. Армирование выполняют двумя слоями тканой сетки и продольными стержнями по гребням волн. Масса оболочки соответственно 1,6 и 1,3 т. По торцам оболочки оканчиваются диафрагмами. Продольные борта имеют выпуски сетки для замоноличивания стыка и закладные детали для установки распорок на время транспортирования и монтажа.

Опираются оболочки на рандбалки длиной 6 м, устанавливаемые на фундамент. Балки связаны между собой затяжками, укладываемыми на уровне пола.

Транспортируют армоцементные оболочки в специальных контейнерах по четыре штуки. Монтируют автомобильным краном грузоподъемностью 5 г с помощью центральной монтажной башни.

Описываемые сводчатые здания предназначены для зерноскладов, семенохранилищ, хранения сельскохозяйственной техники. Стоимость 1 кв. м производственной площади 43,5 руб., сроки возведения в несколько раз меньше, чем для зданий из обычных конструкций.

НИИСКом в содружестве с УкрНИИгипросельхозом разработана армоцементная панель размером 1,5x6,0 м на основе типовой железобетонной панели СПР (серия 1.485—1). Конструктивное решение панели разработано исходя из возможности изготовления ее в металлической форме, предназначенной для СПР. Поэтому изменили только толщину плиты панели и армирование. Сечения продольных и поперечных ребер сохранились такими же, как в панелях СПР.

Плиту армируют одной тканой сеткой № 10, уложенной в середине толщины, ребра — сварными каркасами. Рабочая арматура продольных ребер из стали класса A-III диаметром 12 мм. После бетонирования панелей на их поверхность укладывают деревянные антисептированные рейки сечением 40X50 мм с анкерными оцинкованными стержнями, которые втапливают в свежий бетон. Между рейками после пропаривания панелей укладывают жесткие минераловатные плиты на битумной мастике, служащей одновременно пароизоляцией.

На строительную площадку поставляется комплексная панель, после монтажа которой и замоноличивания стыков по рейкам укладываются волнистые асбестоцементные листы усиленного профиля.

Для покрытий сельскохозяйственных зданий можно применять разновидность панелей, разработанных взамен стального профилированного настила, по металлическим фермам с шагом 3 м (рис. IV. 28). В этом случае пенополистирольные или минераловатные плиты (2) приклеивают сверху на панель (/) битумной мастикой, одновременно служащей пароизоляцией. Кровлю Устраивают из волнистых асбестоцементных листов, которые прикрепляют к деревянным рейкам (3), заанкеренным в бетоне.

В экспериментальном порядке такие панели были применены на строительстве семи крольчатников в совхозе им. Кирова Бро- варского района Киевской области [4].

Производственное помещение крольчатника на 1100 кроликов— это одноэтажное здание размером в плане 18X69 м с шагом железобетонных колонн 3 м и стальными двускатными фермами (рис. IV. 29). Проектом предусматривалось изготовляемое на строительной площадке покрытие из асбестоцементных панелей на деревянном каркасе, утепленных минераловатными плитами. Стальные фермы были рассчитаны на нагрузку от покрытия 190 кг/м2. Расчетная нагрузка от покрытия при применении армоцементных панелей взамен асбестоцементных 200 кг/м2.

img-046

Рис. IV.28. Армоцементная панель 1,5X6 м для покрытий промышленных зданий.

На первом крольчатнике армоцементные панели укладывали на фермы, предусмотренные проектом под асбестоцементные панели. На остальных крольчатниках, чтобы избежать перегрузки конструкций, применили фермы, рассчитанные на нагрузку 200 кг/м2.

Армоцементные панели изготавливали на производственной базе ЭКБ НИИСК. К месту строительства их перевозили автомобильным транспортом на прицепе-площадке. Погрузка и разгрузка осуществлялась в пакетах по 5—6 штук, при этом панели укладывали друг на друга без прокладок, а опирали на деревянные рейки, уложенные по контуру. На строительной площадке пакет изделий устанавливали на выровненную площадку. Монтировали автокраном. После сварки закладных деталей панелей с фермами и замоноличивания стыков устраивали кровлю из асбестоцементных волнистых листов, которые крепили к деревянным рейкам, заанкеренным в бетон.
 

img-047

Рис. IV.29. Интерьер крольчатника с покрытием из армоцементных панелей.

Опыт применения армоцементных панелей для покрытий кролиководческого комплекса на площади около 9 тыс. м2 показал, что ряд узлов панелей требует усовершенствования; для транспортирования необходимы специальные контейнеры, способные воспринимать усилия, возникающие в изделиях при перевозке; монтировать панели необходимо с помощью специальной траверсы, не допускающей перекосов. Эти вопросы были решены в процессе строительства уже первых двух крольчатников.

Опытное строительство подтвердило высокую эффективность разработанных конструкций. Так, расход стали на 1 м2 покрытия (без учета ферм) составил 3,7 кг, приведенная толщина бетона — 2,3 см; масса 1 м2 покрытия (без учета кровли) — 78 кг. При этом значительно повысилась индустриальность строительства.

В ЛатНИИстроительства выполнены работы по усовершенствованию армоцементной панели-оболочки, предложенной Лен- ЗНИИЭП, и доведению ее до полной заводской готовности [13].

Форма поперечного сечения панели — тонкая плоская плита на опоре, постепенно переходящая в У-образное сечение посредине (рис. IV. 30). Размеры панели-оболочки: пролет 18 м, ширина 2 м, толщина плиты 18 мм. Максимальная высота сечения панели в середине пролета 855 мм. Плита армирована двумя слоями арматурной сетки № 8. Продольное ребро, расположенное по оси симметрии панели, армировано предварительно напряженной арматурой из семипроволочных прядей.
 

img-048

Рис. IV.30. Армоцементная панель-оболочка пролетом 18 м.

Устройство утепляющего слоя предусмотрено нескольких вариантов:
нанесение на нижнюю поверхность в заводских условиях пенополиуретана;
нанесение утеплителя сверху на панель с перекрытием открытого профиля панели другой армо- цементной (или шиферной) плитой;
закрепление другой плиты снизу в виде плоского подвесного потолка с нанесенным утеплителем;
при необходимости существенного увеличения несущей способности основные панели удваивают, располагая утеплитель между ними.

Предложенными панелями можно перекрывать пролеты 36 м. При этом они работают по схеме арки с затяжкой. Панели рекомендуется применять под безрулонную кровлю с покраской их гидроизоляционным составом, тиоколовой мастикой.
Для герметизации стыков между панелями применяют паро- изоловые ленты. Повышая надежность таких швов, ленты располагают выше плоскости крыши.

Транспортируют панели машинами-лесовозами, дооборудованными дополнительной металлической кассетой; монтируют специальной легкой трубчатой траверсой с захватом за отверстия в торцевых ребрах панели.

Такие панели применили при строительстве молочной фермы на 200 голов в сельскохозяйственном техникуме «Булдури» (Литовская ССР). При этом приведенная толщина бетона покрытия составила 4,25 см, расход стали на 1 м2— 6,75 кг. Сэкономлено 42,7 тыс. руб. и сокращен срок строительства на 25%.

ЛенЗНИИЭП разработал плиты регулярной структуры для покрытий залов пролетами 12—24 м [30]. Такие конструкции отличаются особой архитектурной выразительностью. Их можно применять для покрытий магазинов, кафе, ресторанов, спортивных павильонов.

Плиты регулярной структуры собирают из двух типов элементов— пирамиды и ребристой плиты. Пирамидальный элемент представляет собой армоцементную квадратную в плане пирамиду с основанием 1,5X1,5 м. Высота пирамиды 900 мм, толщина граней 10 мм. По контору основания и в местах перелома граней элемент имеет ребра. Вершина пирамиды решена в виде площадки для опирания верхних ребристых плит. В ней и в ребрах основания имеются закладные детали для последующего соединения элементов между собой. Грани пирамидального элемента армируют тканой сеткой, закрепленной на каркасе из стержневой арматуры, расположенной в ребрах.

Ребристые плиты размером в плане 1,5x1,5 м имеют скошенные углы, из которых выпускают арматурные стержни, служащие для соединения плиты с вершинами пирамидальных элементов. Высота ребер плиты 100 мм, толщина 15 мм. Одновременно изготавливают четыре пирамидальных элемента вершинами вверх.

На специальном инвентарном кондукторе выполняют укрупни- тельную сборку элементов в пространственные блоки размерами 3X9 или 3X12 м. При этом сваривают нижние закладные детали пирамидальных элементов и затем устанавливают верхние ребристые плиты. Транспортируют их на строительную площадку автотранспортом с прицепами-площадками.

При пролете более 12 м монтаж осуществляют с помощью временных опорных стоек. В этом случае монтажные блоки объединяют на проектной отметке в единую пространственную конструкцию сваркой закладных частей в пирамидальных элементах. После окончания монтажа покрытия по верхним плитам устраивают кровлю. В пространстве между пирамидальными элементами можно проложить различные коммуникации. При применении таких конструкций в зальных помещениях подвесной потолок устраивать не требуется. Приведенная толщина бетона покрытия из регулярной структуры составляет 8—11 см, расход стали 18—24 кг/м2.

Госгражданстроем СССР утверждены в качестве типовых рабочие чертежи крыш жилых домов серии 1—464 из армоцементных панелей, разработанных СибЗНИИЭП [26]. Крыша принята сборной, бесчердачной, плоской, вентилируемой раздельной конструкции. Она состоит из железобетонных панелей верхнего (чердачного) перекрытия и теплоизоляционного слоя из газобетонных блоков или минераловатных плит и покрытия, собираемого из волнообразных армоцементных панелей одного типоразмера (рис. IV. 31).

В поперечном разрезе панель имеет двухволновое поперечное сечение, постоянное по длине. Армируется она двумя сварными или ткаными сетками и стержневой арматурой. В местах опира- ния на стены имеет два железобетонных ребра жесткости. Карнизный свес образуется выносом панелей за грань наружной стены.

Поперечный стык между панелями устраивается за счет предусмотренного с одной стороны панелей выступа шириной 70 мм. При монтаже он заходит за боковую грань предыдущей панели и перекрывает ее, благодаря чему стык становится водонепрони-
 

img-049

Рис. IV.31. Армоцементная панель покрытия двухволнового сечения для жилых домов.

цаемым. При калифицированном монтаже стык можно выполнять «насухо». Продольный стык осуществляется примыканием торцевых ребер армоцементных панелей с последующей зачекан- кой шва цементным раствором.

Транспортируют панели по несколько штук с прокладками в автомашинах — в штабелях. Монтируют их кранами, захватывая за четыре монтажные петли, установленные в ребрах плоскости.

После замоноличивания стыков поверхность панелей крыш покрывают битумным лаком и краской АЛ-177. Натурные наблюдения показали высокие эксплуатационные качества таких крыш.

По сравнению с железобетонными ребристыми панелями, применявшимися для крыш, расход стали уменьшился в 1,5 раза и масса конструкции — в 3 раза.

Для крупнопанельных домов серий 1-464 и 1-468 в СибЗНИИЭП разработаны крыши с покрытием из армоцементных панелей одноволнового сечения (рис. IV. 32). Такие панели более технологичны в изготовлении, чем двухволновые. Размер
их в плане 1,66x6,6 м, высота сечения волны 410 мм, толщина тонкостенной части 15 мм. Панели имеют два железобетонных ребра жесткости, расположенных в местах опирания на стены. Высота ребер 100 мм, ширина 40 мм. Армируют панели двумя ткаными сетками, в нижней части располагая дополнительно три стержня диаметром 8 мм из стали класса A-III, а в верхней— по одному стержню диаметром 6 мм из стали класса А-I. Для организации карниза в панелях предусмотрены свесы, выносимые за грань наружной стены и усиленные на торце ребрами. Поперечный стык, как и в двухволяовых панелях, осуществляется за счет устройства на одной стороне выступа шириной 70 мм. Такие панели можно применять для покрытий различных зданий.

 

img-050

Рис. IV.32. Армоцементная панель покрытия одноволнового сечения для жилых домов.

В НИИЖБе совместно с Мосгипротрансом разработаны сборные безрулонные покрытия из армоцементных складчатых панелей. Они предназначены для устройства навесов над пассажирскими платформами и автобусными остановками, покрытий станционных павильонов, прирельсовых складов и др. Основа конструкции — складчатая панель постоянного несимметричного поперечного сечения без диафрагм и ребер жесткости (рис. IV. 33).

Стыки между панелями сухие, внахлестку. Армируют панели ткаными сетками и проволочной арматурой (обычной или предварительно напряженной). Панели с предварительно напряженной арматурой применяют, как правило, для покрытий жилых домов. Рабочие чертежи крыш домов серии И-447-ЮС-7 с кирпичными и блочными стенами при внутреннем и наружном водоотводах выполнены специалистами ЦНИИЭПжилища и НИИЖБа.
 

img-051

Рис. IV.33. Армоцементный навес над пассажирской платформой: а — однослойный навес; 1 — плита навеса; б — армоцементная складчатая панель.

Конструкция крыши состоит из следующих элементов: железобетонная панель перекрытия верхнего этажа;
теплоизоляционный слой, обеспечивающий требуемое сопротивление теплопередаче;
предварительно напряженная складчатая армоцементная панель, совмещающая в себе несущие и ограждающие функции.
В нашей стране уже построено около 120 тыс. м2 складчатых армоцементных безрулонных покрытий. Применение складчатых панелей позволяет снизить массу покрытия почти в 2 раза и стоимость 1 м2 покрытия на( 3—4 руб.

Подвесные потолки из армоцементных панелей. В промышленных зданиях бывает необходимым устройство подвесных потолков. В большинстве случаев они выгораживают из общего объема технический этаж, на котором располагаются все инженерные и сантехнические коммуникации. Поэтому потолки, в основном, устраивают проходными или частично проходными. Проходные участки выполняют из материалов, допускающих хождение, или оборудуют стальными мостиками. Подвесные потолки должны отвечать требованиям огнестойкости, герметичности, акустическим и,др.

Проходные подвесные потолки НИИпромзданий рекомендует рассчитывать на нагрузку от устройств, расположенных на них, на равномерно распределенную нагрузку 75 кг/м2 и сосредоточенную 150 кг от человека с инструментом. Коэффициент перегрузки принимается 1,2. При расчете балок вводится коэффициент 0,6 на равномерную нормативную временную нагрузку, считая, что временная нагрузка не может одновременно быть на всех панелях.

Непроходные потолки рассчитывают только на нагрузку от собственной массы светильников, воздухораздаточных устройств и опирающихся коммуникаций. Кроме того, глухие элементы заполнения рассчитывают с учетом возможного скопления на них пыли массой до 5 кг/м2.

При расчете конструкций непроходного подвесного потолка, если все-таки там нужно проходить человеку по временному настилу, учитывают временную распределенную нагрузку от настила и сосредоточенную нормативную нагрузку от человека с инструментом (коэффициент перегрузки принимается 1,2).

НИИСКом совместно с ГПИ-5 разработана конструкция подвесного потолка из армоцементных панелей-оболочек выпуклостью вниз, получившая широкое распространение в практике строительства. Здесь панели размером 1,2x6 м укладываются попарно на железобетонные предварительно напряженные двенадцатиметровые балки, подвешиваемые в нижних узлах ферм. Между парами панелей предусматривают пространство для установки светильников, опирающихся на продольные утолщения панелей. У ферм укладывают одиночные панели, представляющие собой длинные цилиндрические оболочки отрицательной кривизны, ограниченные по торцам железобетонными диафрагмами и продольными ребрами-утолщениями. Высота панелей 30 мм, толщина оболочки переменная (10 мм — 20 мм), толщина диафрагм 40—60 мм, сечения продольных ребер 60X Х80 мм.

Тонкостенную часть оболочки армируют четырьмя стальными ткаными сетками № 10—1,0 и четырьмя одиночными стержнями Диаметром 10 мм из стали класса А-I. Диафрагмы и продольные ребра армируют сварными каркасами из стержневой арматуры класса А-I диаметром 6—12 мм.

Подвесные потолки из армоцементных панелей размером 1,2Х Хб JU применены в Киеве на Дарницком шелковом комбинате. Панели потолка монтировали после монтажа всех ограждающих конструкций. Монтаж осуществляли гусеничным краном.

Расстояние между панелями для укладки светильников строго фиксировали. Стыки между панелями и балками замоноличивали. Светильники устанавливали на панели через специальный герметик. Поверхность панелей отделывали масляной краской, одновременно служащей и антикоррозионной защитой для армоце- мента. Для установки воздухораздаточных плафонов изготавливали специальные панели с отверстиями.

НИИСК и ГПИ-5 также предложили улучшенную конструкцию подвесного потолка из укрупненных армоцементных панелей-оболочек положительной кривизны размером в плане 2,4X Хб м и доборных размером 1,2X6 м [21] из мелкозернистого бетона марки 400.

Номинальные размеры основной панели (рис. IV. 34):
Размеры в плане     2,35X5,79    м
Высота     0,3 ж
Толщина оболочки     20 мм
То же, продольных    бортов    120 мм
» торцевых ребер      50—80 мм

Оболочки армируют двумя слоями стальных тканых сеток № 10—1,0 поГОСТ 12184—66 и разделительной сварной из проволоки диаметром 3 мм с ячейкой 250X200 мм. Продольные ребра и торцевые диафрагмы армируют сварными каркасами из арматуры класса A-II и A-III диаметром 12—16 мм. Для соединения панелей с балками в ребрах предусмотрены закладные детали. Для подъема панелей служат потайные монтажные петли, расположенные в торцевых диафрагмах.

Часть панелей выполняют с одним и двумя отверстиями диаметром 600 мм для выводов вентиляции. Отверстия окаймляют кольцевой арматурой класса A-III диаметром 12 мм, привариваемой к промежуточной сварной сетке, а сечение бетона увеличивают до 30 мм.

В местах примыкания потолка к поясам ферм устанавливают доборную панель, представляющую собой продольную половину панели основного типа, ограниченную продольным ребром высотой 300 мм.

В ячейке панели укладываются на балки с промежутками для установки светильников. Для опирания светильников в продольных бортах панелей предусмотрены четверти (рис. IV. 35, а, б).

Армоцементные панели рассчитаны на равномерно распределенную нагрузку 75 кг/м2, нагрузку от собственной массы и сосредоточенную нагрузку от массы человека с инструментом. Их складируют на приобъектных складах на ровных площадках с  
уплотненной поверхностью. В штабель панели укладывают с деревянными прокладками под торцевыми ребрами, располагая строго по одной вертикали.

Доборные панели ввиду несимметричности укладывают в штабель с попеременным расположением низких и высоких ребер. Это позволяет сохранить центр тяжести штабеля и обеспечить его устойчивость.
 

img-052

Рис. IV.34. Армоцементная панель-оболочка подвесного потолка:
ЗД — закладная деталь.

Поднимают панели-оболочки специальной траверсой со строповкой за монтажные петли в торцевых диафрагмах. Перевозят панели автомобильным транспортом в специальной этажерке, Установленной на полуприцепе, конструкция которой должна предусматривать наличие откидных упоров под торцевые ребра, обеспечивая сохранность при перевозке панелей-оболочек основного типа и доборных (по две) в 5 рядов по высоте. Можно перевозить панели автотранспортом в контейнерах.
Панели-оболочки монтируют, как правило, одновременно с каркасом здания вдоль цифровых осей. Можно монтировать подвесной потолок и после ограждающих конструкций.

Монтируют подвесной потолок в следующем порядке: после установки и закрепления ферм к нижним узлам подвешивают металлические опоры и устанавливают опалубку для их омоно- личивания. На опоры укладывают предварительно напряженные балки, по ним — панели-оболочки и затем монтируют панели покрытий. Промежутки между панелями для установки светильников фиксируют шаблоном. После сваривания закладных деталей зазоры между балками и торцами панелей, а также между нижним поясом ферм и продольными ребрами доборных панелей и подвесные опоры замоноличивают бетоном марки 200.
После устройства кровли на подвесном потолке монтируют воздуховоды, светильники и другие инженерные коммуникации. Светильники укладывают на четверти продольных ребер панелей-оболочек на герметике, а промежутки между ними заполняют приваренными к закладным деталям стальными листами, на которых вмонтированы головки сплинкерных противопожарных устройств.
 

img-053

Рис. IV.35. Раскладка армоцементных панелей в ячейке здания. 102

 

img-054

Рис. IV.36. Подвесной потолок из панелей-оболочек на Донецком хлопчатобумажном комбинате.

При выполнении отделочных работ нижнюю поверхность подвесного потолка окрашивают с перемещаемых вышек по грунтовое за два раза масляной краской с белилами. Краска служит защитой от коррозии.

Армоцементные панели-оболочки применены при строительстве важнейших строек девятой пятилетки на площади более 220 тыс. м2 (рис. IV. 36). По сравнению с железобетонными подвесными потолками серии 4-959—65 это позволило снизить массу зданий более чем на 13 тыс. т, сэкономить 4,7 тыс. м3 бетона, 600 т стали и около 400 тыс. руб.

Опыт эксплуатации подвесных потолков из армоцементных панелей-оболочек показал, что для улучшения условий обслуживания чердачного помещения необходимо иметь горизонтальные гладкие участки для проходов и использования легкого колесного транспорта, а для улучшения условий работы в цеху—разработать мероприятия по снижению уровня шума. Для обеспечения первого требования НИИСКом было предложено заменить оболочку складкой с горизонтальной верхней и двумя наклонными плоскостями толщиной 20 мм, ограниченными продольными бортами и торцевыми диафрагмами. Кроме того, были разработаны балки пониженной высоты, с тем чтобы верхняя грань панели и верх балки были в одной плоскости. Для обеспечения снижения уровня шума в цехе разработано несколько вариантов звукопоглощающих подшивок.

Армоцементные панели-складки разработаны двух типов — основная размером 2,4X6 и доборная 1,2X6 м.

Складки армируют одной тканой сеткой № 10—1,0 и сварной сеткой 3/3/100/250 по ГОСТ 8478—66. Продольные ребра и торцевые диафрагмы армируют, как и в панелях-оболочках, сварными каркасами из арматуры класса А-И, A-III диаметром 12 — 16 мм. Доборная панель представляет собой продольную половину основной, ограниченную вертикальным ребром высотой 300 мм.

Панели-складки разработаны также для варианта раскладки в пределах секции 12 однотипных панелей размером 2,4X6 м. В этом случае расположение рядов светильников получается несимметричным в пределах секции при сохранении общей площади светильников. Такой вариант раскладки панелей в подвесном потолке позволяет значительно сократить количество монтажных единиц. Предусмотрено несколько вариантов акустических подшивок. Наиболее приемлем по технологичности устройства и эффективности вариант из акустических плиток ПА/О и ПА/С, укладываемых по алюминиевым тавровым элементам, прикрепляемым к продольным бортам панели винтами. Монтировать такую подшивку следует с катучих подмостей после монтажа панелей.

Предварительно напряженные железобетонные балки пролетом 12 м таврового сечения с полкой в растянутой зоне приняты высотой 500 мм. Высота полок 200 мм, ширина верхней части 160 мм. Армирование предусмотрено в двух вариантах стержне
вой арматурой класса Ат-V 4022 и семипроволочными прядями 7015. Для обеспечения опирания балок в одном уровне с подвесными опорами они запроектированы с подрезками на опорах.

НИИСК совместно с ГПИ-1 Минлегпрома СССР разработал конструкцию подвесного потолка из комплексных панелей-складок применительно к типовой ячейке здания 12X18 м для случая с безраскосной шпренгельной фермой и круглыми центрифугированными колоннами.

Подвесной потолок собирают из панелей-складок основных (2,32X5,76 м) и доборных (1,51x5,76 м). Основная панель представляет собой часторебристую складку, в которой сечения продольных бортов и торцевых диафрагм приняты такими же, как и в гладкой панели-складке (рис. IV. 37):
Высота складки 250 мм
Расстояние между продольными и поперечными ребрами 565
Высота ребер 50
Толщина тонкостенной части 15
 

img-055

Рис. IV.37. Комплексная армоцементная панель-складка звукопоглощающего подвесного потолка.

Тонкостенную часть армируют одной тканой сеткой № 10—1,0, а поперечные и продольные ребра — отдельными стержнями 08 А-1, объединенными в пространственный каркас. Пространство между ребрами заполняется акустическими плитами типа ПА/О и ПА/С, приклеенными на заводе-изготовителе по аналогии с железобетонными панелями, совмещенными с акустическими плитами, предложенными ГПИ-1 и НИИЖБ- ом.

Однако по сравнению с П-об- разными железобетонными плитами, где площадь акустической облицовки составляет 32%, при применении армоцементных панелей-складок за счет оклеивания и наклонных поверхностей площадь, занятая акустическими плитками, достигает 60% всей поверхности потолка. Армоцементные панели обладают также меньшими массой и металлоемкостью.
Доборные армоцементные панели при установке перекрывают подферменное пространство, в результате чего отпадает необходимость в применении специальных тавровых элементов. Панели устанавливают на облегченные железобетонные балки с от тяжками, разработанные под железобетонные панели. Из-за наличия круглых колонн часть доборных панелей имеет срезы по углам, что увеличивает количество их типоразмеров, однако эти панели можно изготовлять в тех же формах, используя специальные вставки. Панели рассчитаны на нормативную временную нагрузку 75 кг/м2 или расчетную сосредоточенную нагрузку 200 кг (давление колеса тележки).

Учитывая отсутствие базы для перехода на новые несущие конструкции (центрифугированные колонны, шпренгельные фермы), НИИСК и ГПИ-1 разработали панели применительно к ячейке здания, монтируемой из конструкций серии 4-959—65. Это дает возможность уже в настоящее время применять эффективные комплексные панели для устройства акустических подвесных потолков.