Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ состояния вопроса и постановка задач исследования 9
1.1 Анализ опыта использования пневматических опалубок 9
1.2 Материалы для пневматических опалубочных систем 17
1.3 Соединения рабочей палубы пневматических конструкций, их влияние форму пневмокаркасного опалубочного модуля 23
1.4 Определение основных направлений последующих исследований 30
2 Экспериментальные исследования деформативных свойств конструкционных соединений рабочей палубы пневмокаркасного опалубочного модуля 33
2.1 Обоснование методологических подходов исследования деформативности конструкционных соединений 33
2.2 Методика экспериментальных исследований деформативных свойств конструкционного соединения 47
2.3 Исследование деформативных свойств элементов рабочей палубы ПКО модуля, компенсирующих влияние конструкционных соединений 76
2.4 Экспериментальная проверка методики определения деформативности конструкционных соединений с использованием плоских образцов 84
3 Исследование процесса деформирования рабочей поверхности ПКО элемента с учетом влияния конструкционных соединений 92
3.1 Теоретическое обоснование параметров деформированного состояния ПКО модуля, находящегося под действием внутреннего избыточного давления и эксплуатационной нагрузки 92
3.2 Анализ геометрических и физико-механических характеристик элемента пневмокаркасной опалубки 97
3.3 Учет влияния несоразмерности деформаций материала ПКО модуля и конструкционных соединений на его формообразование 103
3.4 Экспериментально-теоретическая реализация алгоритма оценки де формати вности рабочей палубы ПКО элемента и её экспериментальная проверка 109
3.5 Аналитическое обоснование технических характеристик пневмокаркасных опалубочных модулей 116
4 Практическое использование результатов экспериментально-теоретических исследований 124
Выводы и заключения 145
Список использованных источников 146
Приложение А 153
- Соединения рабочей палубы пневматических конструкций, их влияние форму пневмокаркасного опалубочного модуля
- Методика экспериментальных исследований деформативных свойств конструкционного соединения
- Анализ геометрических и физико-механических характеристик элемента пневмокаркасной опалубки
- Аналитическое обоснование технических характеристик пневмокаркасных опалубочных модулей
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из основных предпосылок успешного решения задач капитального строительства является его дальнейшая индустриализация на основе применения новых проектных решений, внедрения более эффективных материалов и конструкций, совершенствования технологии и организации выполнения работ.
Существующие представления о технике и технологии возведения конструкций из монолитного бетона базируется преимущественно на опыте строительства плоскостных систем. Экономическая эффективность широкого внедрения прогрессивных конструкций привела к созданию новых принципов их возведения, основанных на использовании в качестве опалубки пневматических систем из мягких материалов. Практика применения мягкооболочечных пневматических конструкций в строительстве позволила выявить их действительные преимущества, определить и наметить наиболее эффективные области применения. В настоящее время идет процесс совершенствования конструкций из мягких материалов, появляются новые технологии.
Применение пневмоопалубок позволяет в значительной мере индустриализировать возведение пространственных конструкций из монолитного железобетона. Вместе с тем, воздухоопорные опалубки имеют ряд недостатков: они выполняются целиком на все сооружение и поддерживаются в рабочем положении за счет непрерывной работы воздухоподающей системы. Высокая стоимость резинотехнических материалов, идущих на изготовление пневмоопалубки, значительные эксплуатационные затраты, связанные с поддержанием пневмоформ в проектном состоянии ограничивают область их использования.
Развитие технологии использования пневмоопалубки заключается в разработке организационно-технологических мероприятий, исключающих вышеприведенные недостатки при сохранении существующих преимуществ. Оно базируется на использовании пневмокаркасной опалубки модульного типа, как более универсальной и экономичной формующей системы. Применение опалубок такого
типа способствует развитию ресурсосберегающих методов строительства как пространственных, так и плоскостных конструкций.
Широкому внедрению данных опалубочных систем препятствует недостаточность изученности вопроса формообразования мягких оболочек. В частности, отсутствие исследований о влиянии конструктивных соединений на форму напряженного пневмомодуля. Такое положение объясняется тем фактом, что все разработки, касающиеся соединений в пневматических опалубках, были посвящены исключительно воздухоопорным конструкциям, и рассматривали преимущественно их прочностные характеристики. Проведение новых исследований деформативности соединений позволит разработать рекомендации по конструированию и эксплуатации пневмокаркасных опалубочных систем.
Целью работы является разработка технологии использования пневмокаркасных опалубочных систем модульного типа для возведения монолитных пролетных конструкций с учетом влияния конструкционных соединений рабочей палубы элемента.
Для достижения поставленной цели в диссертации необходимо решить следующие задачи:
- построение теоретической модели работы ПКО модуля с учетом приложения
эксплуатационной нагрузки при наличии клеепрошивного соединения и
исследование влияния конструкционного соединения на форму ПКО модуля;
- разработка методики исследования деформативности клеепрошивных
соединений;
разработка конструктивных мероприятий, компенсирующих влияние конструкционных соединений;
- обоснование технологических режимов использования ПКО модулей для
возведения пролетных конструкции с учетом наличия соединений рабочей палубы
последних;
- разработка технологии возведения пролетных конструкций с использованием
пневмокаркасной модульной опалубки и внедрение её в практику строительства,
Объектом исследований является технология использования пневмокаркасной модульной опалубки при возведении пролетных конструкций из монолитного железобетона.
Предметы исследования:
деформационные характеристики конструкционных соединений (швов) рабочей палубы пневмокаркасного модуля;
процесс формообразования пневмокаркасных опалубочных элементов;
технологические параметры эксплуатации пневмокаркасных модульных систем.
Теоретической и методологической основой работы являются исследования российских и зарубежных ученых в области пневматических конструкций, рекомендации ведущих исследовательских организаций страны по технологии и организации строительного производства.
Для решения поставленных задач использованы методы планирования экспериментов, статистический анализ и математическая обработка результатов при помощи ЭВМ.
Достоверность полученных результатов обеспечивается необходимым объемом экспериментальных исследований, проведенных с использованием высокоточных фотограмметрических методов получения информации, и проверкой в производственных условиях.
Научная новизна работы заключается в том, что
- разработана методика исследования деформативных свойств соединений
рабочей палубы пневмокаркасных элементов, дающая возможность
регламентировать геометрические характеристики пневмокаркасных опалубочных
модулей, что приводит к снижению материалоёмкости их производства;
- экспериментально исследована деформативность клеепрошивных соединений
при одноосном и двухосном напряженном состоянии;
- экспериментально исследовано влияние соединения на форму напряженного
пневмокаркасного опалубочного модуля;
- создан механизм теоретического определения формы напряженного
пневмокаркасного элемента, учитывающего влияние соединений рабочей палубы,
отличающийся учетом влияния конструкционного соединения, позволяющий
снижение затрат при эксплуатации пневмокаркасной опалубки;
- разработаны технологические параметры эксплуатации пневмокаркасных
опалубочных систем, отличающиеся учетом влияния конструктивных особенностей
их изготовления, позволяющие повысить эффективность их применения.
Основные научные результаты:
разработана методика определения деформационных характеристик клеепрошивных соединений рабочей палубы ПКО модуля;
получены экспериментальные зависимости относительных деформаций клеепрошивных соединений от нагрузки при двухосном растяжении;
разработан алгоритм теоретического определения деформированного состояния ПКО модуля, учитывающий влияния конструкционных соединений и эксплуатационной нагрузки.
Практическая значимость и внедрение результатов определяется тем, что:
- предложены рекомендации по применению конструкционных мероприятий,
компенсирующих влияние соединения на форму напряженного элемента при
проектировании цилиндрических опалубочных модулей;
- разработанные технологические режимы эксплуатации пневмокаркасных
опалубочных систем, применяемых при возведении плоскостных конструкций
пролетом 6 м, и технологическая карта на устройство монолитного перекрытия
подвала зданий серии Э-81-5-1-АС.О-1 при помощи пневмокаркасной модульной
опалубки были внедрены в производство работ при возведении жилого дома в г.
Воронеж.
Положения практической значимости подтверждены Актом внедрения результатов выполненных исследований на внедрение технологии возведения монолитных перекрытий с использованием пневмокаркасной модульной опалубки, выданным ЗАО «Центр производства и капитального строительства», г, Воронеж.
Апробация работы: Основные положения и результаты работы доложены на научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников ВГАСУ (г. Воронеж, 1999 - 2005 г.), Международной научно-технической конференции молодых ученых СПбГАСУ (Санкт-Петербург, 2004 г.).
Основное содержание диссертации опубликовано в 10 статьях.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Она содержит 176 страниц машинописного текста, 86 рисунков, 31 таблицу и библиографию из 85 наименований.
На защиту выносятся:
- результаты экспериментального исследования влияния ширины образца
импрегнированной ткани на его физико-механические свойства при одноосном
растяжении;
методика исследования и деформативности клеепрошивных соединений рабочей палубы ПКО модулей;
экспериментальные зависимости деформативных характеристик соединений импрегнированного материала при двухосном растяжении;
методика экспериментальной оценки деформированного состояния пневмокаркасного опалубочного элемента;
результаты исследований процессов формообразования модели пневматического модуля при изменении параметров напряженного состояния;
теоретические принципы определения прогибов рабочей палубы пневмокаркасного модуля от действия внутреннего давления и эксплуатационной нагрузки с учетом влияния конструкционных соединений;
рекомендации по назначению технологических параметров эксплуатации пневмокаркасных опалубочных модулей.
Соединения рабочей палубы пневматических конструкций, их влияние форму пневмокаркасного опалубочного модуля
Связанные с решением поставленной проблемы вопросы о деформативных свойствах материалов пневмоконструкций и соединений, а также зависимости между этими характеристиками ни теоретически, ни экспериментально не рассматривались в достаточном объеме. Немецкий исследователь Э. Бубнер [16] указывает на необходимость по возможности отказываться от шитых швов, в которых для обеспечения необходимой прочности и герметичности ткани располагается в 3 - 4 слоя, образуя жесткие «ребра» на поверхности оболочки. Эти «ребра» имеют значительно меньшую растяжимость, чем сама оболочка, что приводит к преждевременному разрушению ткани вблизи швов. Поэтому швы должны обладать не только той же прочностью, но и той же растяжимостью, что и оболчка. Таким образом, была поставлена проблема исследования деформативности соединений в пневматических конструкциях.
Следует отметить тот факт, что помимо описанного влияния, разница в растяжимостях швов и основного материала приводит к отклонению фактической формы пневмоконструкций от проектной при ее напряжении воздухом, что было обнаружено при использовании воздухоопорных пневмоопалубок. В зоне крепления оболочки к предварительно возведенному фундаменту, где положение оболочки жестко фиксировалось, деформации опалубки сохранялись на проектном уровне. В то же время вблизи коньковой зоны, где растяжимость оболочки ничем не была ограничена, развивались деформации, превышающие расчетные значения. В результате опалубочная форма приобретала вид, представленный на рисунке 1.7, б. Однако экпериментальные исследования этого вопроса показали, что в случае воздухоопорных опалубочных систем значительного негативного влияния на работу опалубки в целом это не оказывало [11]. 3) образование зон складок в торцевой зоне модуля, зависящих от конструкции торцов модуля (рисунок 1.8, в, г).
Очевидно, вышеописанные явления ограничивают возможности применения пневмоэлемента в качестве опалубки. Это обуславливает настоятельную необходимость исследования влияния конструктивных соединений на форму пневматической оболочки.
Специфика конструирования соединений для опалубочных систем объясняется рядом конструктивных и эксплуатационных условий, характеризующих работу опалубки. Наиболее важными из них являются: - условие прочности (способности восприятия внутреннего избыточного давления); - надежности (способности многократного контакта с агрессивными средами); - достаточной деформативности и эластичности (обеспечение саморапалубливаемости); - герметичности; - технологичности изготовления (применение механизированных поточных процессов). Применительно к пневматическим системам вообще в литературе [7, 26] рассматриваются два вида швов: заводские и монтажные. Сущность монтажных швов заключается в объединении отдельных картин оболочки, либо придании ей проектной формы непосредственно перед использованием. Как правило, этот вид соединений применяется в конструкциях больших размеров (воздухоопорные сооружения, опалубки большепролетных объектов), изготовление и транспортировка которых целиком затруднительна. В пневмокаркасных конструкциях монтажные швы практически не применяются. При изготовлении пневмокаркасных опалубочных модульных систем, как правило, на предприятиях резино-технической промышленности, применяются соединения, получившие название заводских. Они соединяют между собой полотнища, образующие поверхность мягкой оболочки. Согласно принятой в литературе [4] классификации существуют пять видов заводских швов (рисунок 1.9). Клеевые швы получили широкое распространеие в оболочках, изготавливаемых из прорезиненных тканей. Их конструкция и технология изготовления унаследованы от таких пневматических конструкций, как аэростаты, газгольдеры, лодки и т.д. Клеевые швы герметичны, но слабы и нашли применение только в малонапряженных конструкциях. Ширина нахлеста слоев в таких конструкциях обычно принимается равной 30 — 40 мм. Повышение прочности швов достигается за счет применения клеев, близких по составу к материалам покрытия текстиля [2]. Клеевые швы обладают сравнительно невысокой атмосферной и теплостойкостью (менее 60-80 С). В конечном итоге происходит расслоение швов и отрыв герметизирующих лент. Согластно работ А. Б. Губенко [26], стандартные конструкционные каучуковые клеи дают достаточно прочное соединение и рекомендуются, как правило, для соединения без прошивки легких тканей с разрывной прочностью до 15 кН/м. По мнению В. В. Ермолова [7], наиболее широко употребляемыми являются прошитые швы. Их основное достоинство заключается в высокой скорости изготовления механизированным способом и сравнительно низких трудозатратах. Однако, при изготовлении полотнищ криволинейного очертания и в ряде других случаев бывает довольно трудно организовать механическую прошивку и решение этих технологических проблем влечет за собой повышение стоимости, трудоемкости и увеличение времени изготовления. Прошитые швы требуют применения корозионно-стойких нитей, что послужило причиной отказа от их применения в опалубочных системах статического давления. В противном случае возникает необходимость защищать места прошивки дополнительно, что ведет к 3 - 5 процентному увеличению расхода материала по сравнению с открытыми швами Сварные швы имеют наиболее высокие эксплуатационные показатели. Однако, далеко не всякий материал можно сваривать. Как правило, свариваемостью обладают материалы с покрытием из ПВХ или других термопластов. Сварные швы изготавливают на гидравлических прессах или с использованием контактной сварки. Прочность их достигает 80-95% прочности соединяемых материалов.
Методика экспериментальных исследований деформативных свойств конструкционного соединения
А Б. Губенко [26], исследуя деформативные характеристики резинотканевых материалов, указывал на явление гистерезиса, присутствующего при повторении одинаковых испытаний на одноосное растяжение, выражающееся в отличии кривой повторного кратковременного загружения от аналогичной первой. Площадь, заключенная между этими двумя кривыми (петля гистерезиса), представляет собой затраченную при деформировании композиционного эластомера энергию в необратимой форме (явление гистерезиса). Очевидно, что этот же механизм будет действовать и в условиях двухосного напряженного состояния.
Объяснение данного явления заключается в физико-механических характеристиках тканного материала с покрытием, в особенностях его деформирования. Деформации композитного материала ткани с покрытием развиваются вследствие выпрямления и вытягивания нитей соответствующего направления, а также кратковременного нарушения связи последних с материалом покрытия. Технология изготовления тканных материалов предлагает при приложении нагрузки возможность удлинения отдельных нитей вследствие изменения пространственной структуры ткани (рисунок 2.15). При этом происходит "выдергивание" нитей из тела композита. Однако при снятии нагрузки, связь между материалом покрытия и нитями восстанавливается, не позволяя им вернуться в исходное положение, поскольку импрегнированная ткань является полностью упругим телом. Система композита приходит к новому равновесию, характеризующемуся измененной структурой ткани и наличием остаточных деформаций в направлении приложенной нагрузки, достигающих по основе 1,07%, по утку - 1,43%.
Изложенный характер деформирования ткани с покрытием объясняет также отсутствие остаточных деформаций в последующих сериях, так как нити ткани, единожды выпрямившиеся в начальной стадии эксперимента, удлиняются под нагрузкой уже исключительно упруго. Для исключения влияния описанного фактора достаточно предварительного загружения опытных образцов малыми нагрузками 0,04 кН/м в течение 1 - 2 часов, рекомендованного ГОСТ 30303-95. Особую роль в развитии данного процесса сыграло наличие продольного конструктивного соединения, подвергшегося частичному разрушению при достижении максимального Т2, характеризуемому значительными остаточными деформациями, достигающим 1,28%, а по утку- 1,86%.
Сопоставление значений остаточных деформаций, наблюдаемых у образцов со швом и без шва, показало, что в случае наличия соединения величина остаточных деформаций в 1,2 - 1,3 раза больше, а затухание их происходит несколько позднее на втором или третьем загружении, чем у бесшовных образцов. Все это указывает на необходимость проведения подготовительных мероприятий при раскрое и изготовлении ПКО элементов. Все это указывает на необходимость проведения подготовительных мероприятий при раскрое и изготовлении ПКО элементов. Все это указывает на необходимость проведения подготовительных мероприятий при раскрое и изготовлении ПКО элементов. Элементы соединений должны быть подвергнуты более длительному (3-5 часов) и многократному (не менее чем на 2 цикла) предварительному растяжению до указанных ГОСТ 30303-95 пределов, чем цельные детали раскроя. В этом случае значения остаточных деформаций, вызванных явлением гистерезиса, будут снижены до величші, которыми можно пренебречь.
На основании проведенных предварительных исследований можно сделать вывод о необходимости учета рассмотренных выше факторов при создании методики исследования деформативных свойств конструкционных соединений.
Методика проведения эксперимента базируется на требованиях ГОСТ 30303-95 «Ткани с резиновым или пластмассовым покрытием. Определение разрывной нагрузки и удлинения при разрыве» и ГОСТ 28787-90 «Ткани с резиновым и пластмассовым покрытием. Определение прочности на разрыв». Данная схема предлагает отслеживание деформаций крестообразного образца, находящегося в условиях двухосного растяжения.
В качестве материала образца применялась полиэтилентерефталатная (ПЭТФ) ткань произведенная на заводе резинотехнических изделий г. Ангрен (Узбекистан), Паспортные характеристики данной ткани приведены в Приложении Г.
По мнению А. Б. Губенко [26], для тяжелых тканей (с массой 1 м более 0,65 кг) следует назначать комбинированные соединения. Ввиду того, что исследуемый материал имеет массу 1 м , равную 0,85 кг, и, стало быть, относится к тяжелым тканям, в качестве конструктивного соединения были использованы клеепрошивные швы с односторонней герметизацией, конструкция которых представлена на рисунке 2.16.
Поскольку покрытие исследуемого материала является пластмассой, то при изготовлении клеепрошивных соединений в образцах использовался специальный клей марки 88-НТ (по ТУ2252-001—45539771-97), изготовленный ЗАО «Петрохим» (Санкт-Петербург), имеющий нитро-основу и рекомендуемый производителем для склеивания всех видов пластмасс.
Проблема определения прочности конструктивных соединений в мягких оболочках исследовалась специалистами Загорского филиала НИИ резиновой промышленности. Ими разработана методика [29, 30] определения усилия в однострочечном прошивном шве:
Анализ геометрических и физико-механических характеристик элемента пневмокаркасной опалубки
В работах [44, 45] приводятся значения вышеперечисленных коэффициентов, отвечающие различным расчетным схемам пневмобалок. Рассматривая ПКО v модуль, остановимся на двух основных схемах, значения коэффициентов для которых представлены в Приложении К.
Учитывая, что ПКО модуль изготовлен из материи с покрытием, а формой поперечного сечения будет кольцо (рисунок 3.2), согласно [45], коэффициент кг примет значение: \— Однако доля прогиба пневмобалки от сдвига будет иметь еще большую величину, если балка изготовлена в виде оболочки, слабо сопротивляющейся сдвигу. Как известно, ткани без покрытия почти не сопротивляются сдвиговым усилиям [26]. Ткани же с резиновым или пленочным покрытием воспринимают их за счет совместной работы заполнителя и ткани, Модуль сдвига оболочки, изготовленной из материи с заполнителем G3, составляет гораздо меньшую долю от модуля нормальной упругости Е, который, в свою очередь, в основном определяется модулем упругости нитей материи, по этому для таких оболочек коэффициент [45]
Модуль сдвига для оболочки определяется следующим образом. Изготовленный из испытываемого материала цилиндр нагружают внутренним давлением и осевой силой, а затем подвергают скручиванию моментом. При различных соотношениях осевых и кольцевых напряжений изменяют момент и измеряют угол сдвига. На основе испытаний строят касательные характеристики. По полученным параметрам можно определить приближенную величину испытательного модуля сдвига материала оболочки, таким же образом, как определяют модуль упругости Е по нормальным характеристикам мягкой оболочки.
При отсутствии касательных характеристик для материалов профессор Магула В. Э. [39-41] рекомендует использовать сетную модель ткани, В этом случае оболочка пневмобалки моделируется континуальной внутренне подвижной оболочкой. Для неё касательные характеристики определяются только усилиями в нитях, в которых при сдвиге из-за изменения направления нитей возникают составляющие усилий, препятствующие сдвигу (рисунок 3.3). Когда нити оболочки расположены вдоль и перпендикулярно образующей пневмоцилиндра, то сдвигающее усилие FM распределенное по контуру поперечного сечения в нитях, зависит от внутреннего избыточного давления в балке FM = pS0y, где S„ - площадь всего поперечного сечения пневмоцилиндра. Тогда Модуль сдвига для сдвига для сетной модели ткани, приведенной к толщине оболочки составит;
Ненапряженная сетная модель ткани сдвиговых усилий не воспринимает. В принятой модели оболочки приведенный модуль сдвига равен по величине продольному погонному натяжению в цилиндрической оболочке, возникающему от внутреннего избыточного давления р. Для пневмобалки, оболочка которой имеет сетную модель ткани, прогиб будет определяться в основном сдвиговыми деформациями. Для неё коэффициент кф = EJG3 принимает большие значения, в то время как коэффициент к сдвига должен стремиться к 1,0. Благодаря сдвиговым деформациям в пневмобалке возникают дополнительные усилия, которые при больших сдвиговых деформациях значительно уменьшает её прогиб.
Приведенный анализ учитывает балочный характер работы расчетной схемы и особенности работы материала оболочек пневмобалок. Однако, оболочка пневмобалки здесь подразумевается целостной, то есть не учитывается влияние разницы деформативных характеристик основного материала оболочки и её конструкционных соединений. Необходимое развитие теории пневмобалок заключается, от части, в решении именно этих вопросов.
При рассмотрении влияния наличия конструкционного соединения материала ПКО модуля возможно несколько равноценных способов учета этого фактора в расчете элемента. Наиболее простым и объективным представляется механико-аналитический метод, позволяющий определить деформированное состояние пневматической балки, оснащенной продольным односторонним швом (рисунок 3.4).
Учет наличия конструкционных соединений имеет алгоритм, применимый для всех случаем, описанных в п. 3.1. Рассмотреть этот алгоритм предлагается на примере первого случая деформированного состояния (положительная деформация ПКО модуля), как охватывающего большинство вопросов, возникающих при исследовании процесса деформирования ПКО модуля. На основании введенных допущений был разработан алгоритм определения параметров деформированного состояния ПКО модуля, снабженного конструктивным соединением.
Изначально следует определить компоненты действующего на ПКО модуль комплекса усилий. Для возможности раздельного учета влияния каждого фактора предлагается рассматривать воздействие внутреннего давления р, эксплуатационной нагрузки q и наличия конструкционного соединения (ш.
На первом этапе необходимо определиться с расчетной схемой исследуемого пневматического элемента. Основное внимание при этом должно быть уделено параметрам прилагаемой нагрузки, условиям закрепления оболочки и деформативным свойствам материала, из которого она изготовлена.
Аналитическое обоснование технических характеристик пневмокаркасных опалубочных модулей
В разделе 2 рассматривалась возможность уменьшения влияния конструкционного соединения путем введения в конструкцию ПКО модуля компенсирующих элементов (контршвов, фальшшвов). Такие мероприятия позволяют применять рассматриваемый ПКО элемент с заданными геометрическими характеристиками при больших величинах эксплуатационной нагрузки.
На основании приведенных выше расчетов проанализируем эффект от применения контршва. По данным п. 2.4 устройство двухстрочечного контршва по образующей, противолежащей аналогичному конструкционному соединению, компенсирует влияние шва на 80 %. А при увеличении числа строк прошивки в контр шве — до 100 %.
Таким образом, разница величин рассматриваемого компонента полного прогиба от влияния соединения /ш значительно уменьшится. Проведенные расчеты показывают, что это значение практически равно 0 и не оказывает влияния на форму наряженного ПКО модуля. В этом случае совокупные деформации его поверхности определятся как сумма деформаций от действия внутреннего давления и эксплуатационной нагрузки.
В ходе анализа применения компенсирующих влияние шва мероприятий были определены режимы увеличения внутреннего давления и нагрузки, при которых может эксплуатироваться ПКО модуль пролетом 6 м и диаметром 0,9 м, оснащенный контршвом в точке противолежащей конструкционному шву. Результаты анализа, проведенного для шарнирноопертого и защемленного ПКО модуля по схемам 3.5 и 3.9 приведены на рисунке При этом рассматривались максимальные значения нагрузки и внутреннего давления, отвечающие условию нулевого прогиба (3.38-3.45). Сопоставление проводилось для двухстрочечного шва с двух- и трехстрочечным контршвом.
Как видно из представленных диаграмм, применение компенсирующих мероприятий позволяет повысить нагрузку на ПКО модуль на 7 - 11% без изменения его геометрии. По результатам выполненных теоретических исследований можно предложить следующие практические рекомендации: 1. В ходе работ по устройству монолитных пролетных конструкций с использованием пневмокаркасной опалубки при создании внутреннего избыточного давления в ПКО модуле следует придерживаться рекомендуемых диапазонов изменения давления, указанных в таблицах Л1-Л4 Приложения Л, в зависимости от реальных условий загружения. 2. При равнораспределенной нагрузке рекомендуется применение ПКО модулей с жестким защемлением торцов ввиду меньшей деформативности такой системы. 3. В случае применения защемленной по торцам пневмокаркасной опалубки требуемое избыточное давление в ПКО модуле на 12 - 15% ниже, чем при эксплуатации шарнирно опертых ПКО элементов. Это позволяет с одной стороны снизить затраты на создание давления, а с другой - применять эти модули при восприятии больших эксплуатационных нагрузок. 4. Для равномерного загружения смонтированной ПКО модульной системы укладку бетонной смеси рекомендуется выполнять в направлении, перпендикулярном продольным осям ПКО модулей. С той же целью рекомендуется применение технологических настилов и трапов на всех этапах производства работ. На основании проведенного экспериментально - теоретического исследования становится возможным проектирование технологических параметров применения ПКО модулей данной конструкции учитывающее влияние конструкционных соединений. Кроме того, аналогичное обоснование может быть выполнено для других типоразмеров ПКО элементов, выполненных из материалов со схожими физико-механическими свойствами. 4. Практическое использование результатов экспериментально-теоретических исследований. Для реализации результатов выполненных в диссертационной работе исследований была разработана технологическая карта на процесс устройства монолитного перекрытия на пневмокаркасной модульной опалубке. 4.1 Область применения 4.1.1 Технологическая карта разработана на устройство монолитного перекрытия типового этажа жилого дома с использованием пневмокаркасной опалубки. В основу разработки технологической карты положено перекрытие над подвалом 9-ти этажного жилого дома по ул. Кривошеина в г. Воронеже. Проект здания разработан ООО ПТФ «Икар» на базе серии Э-81-5-1-АС.О.-1. Наружные и внутренние несущие стены запроектированы из силикатного кирпича, при этом наружные стены выполнены с организацией теплоэффективного слоя из пенополистирола, перегородки - из газосиликатных блоков. Толщина наружных стен составляет 640 мм, внутренних - 250 и 380 мм. Высота этажа - 2S00 мм. материал перекрытия - бетон класса В15. 4.1.2 В состав работ, предусматриваемых картой, входят: - устройство пневмокаркасной модульной опалубки; - устройство армирования перекрытия над подвалом; - укладка бетонной смеси в конструкцию перекрытия; - уход за бетоном в процессе набора прочности; - демонтаж пневмокаркасной модульной опалубки. 4.1.3 Работы выполняют в одну смену. 4.2 Организация и технология строительного процесса. 4.2.1 Указания по производству работ. 4.2.1.1 До начала бетонирования должны быть выполнены следующие работы: - очищена и подготовлена поверхность конструкций в зоне бетонирования - установлены вся арматура и закладные детали; - подготовлены инструменты и инвентарь. 4.2.1.2 Схема организации строительной площадки с расположением площадки складирования и мест установки стрелового самоходного крана показана на рисунке 4.1, Технология опалубочных работ. 4.2.1.3 Пневмокаркасные опалубочные модули доставляются на строительную площадку в ненапряженном виде. 4.2.1.4 Складирование неиспользуемых опалубочных модулей производится в закрытых помещениях, условия в которых препятствуют агрессивному воздействию температур наружного воздуха, механическим и другим воздействиям. Не допускается хранение пневматических элементов в одном складе с лакокрасочными и другими химически активными материалами.
