Введение к работе
Актуальность работы. Одним из перспективных направлен;!.'1 2 совершенствовании ограждающих конструкций является повышение термического сопротивления, при этом снижается расход топлива н^ эксплуатацию зданий и их стоимость. Требования существующих отечественных норм к термическому сопротивлению по отношению к зарубежным занижены в 3 раза.
Наиболее проверенны)-! путём решения этого вопроса является переход от однослойных конструкций к многослойным с эффективном утеплителем. В нашей практике наибольшее распространение получили трёхслойные железобетонные панели с рёбрами по контуру, В последние годы разработаны конструкции с эЗДехтив-ым утеплителем и гибкими связями.
Естественно, что трудоёмкость их изготовления выше, чем однослойных. В трёхслойных панелях с гибкими связями и эффективным утеплителем трудно обеспечить надлежащее их качество: защиту поперечной арматуры от коррозии, протечку раствора между стыками утеплителя, защиту утеплителя по торцам панелей и др.
Исследования и разработки, проведённые в последние годы в НИИЖБ, ЦКИИЭП жилища, ЦНИИСК и других организациях, показали, что указанные недостатки известных решений наружных ограждвющих конструкций могут быть ликвидированы за счёт применения трёхслойных панелей с использованием в качестве утеплителя низкомарочного по-листиролбетона, а в наружных слоях - прочного лёгкого или тяжёлого бетона. Такие панели при одинаковой толщине имеют более высокое термическое сопротивление, чем однослойные из бетонов плотной структуры. По сравнению с прменяемыми у нос трёхслойными панелями с эффективными утеплителями и гибкими связями, трёхслойные монолитные панели менее трудоёмки на стадии изготовления, в них снижается расход стали, повышается надёжность, аёсткость и прочность ксн-
- 2 -струкцми, при этом поперечная арматура в них надёжно защищена от коррозии, а утеплитель - от увлажнения и возгорания. Однако, работа таких панелей в условиях внецентренного сжатия не изучена.
Настоящая работа посвящена решению поставленной задачи и выполнена автором в лаборатории лёгких бетонов и конструкций НКЖБ с соответствии с Госзаказом № 05-0052-87 " Провести исследования трёхслойных панелей с теплоизоляционным слоем из низкомарочного полис-тире лбетона, обеспечивающим повышенное термическое сопротивление ограждений, разработать дополнения к СНиП 2.03.01-84 и технологический регламент на изготовление панелей. Часть I. Изучение рабогы (м-.атыл олйментов."
Цель диссертационной работы заключается в изучении внецен-тренко скатцх трехслойных стеновых панелей различной гибкости с шугронниг: слоен из ннзкомарочного полисткролбетона, ь изучении ::cpoTJi*»r>: і; гибких трсхслоГ,:-і.;х олеыеитоь таких панелей1 и их стыков, л 'itic.s г, оценке нмощпхел Iі. литературе предложении и разработке ,-, .«...'/-:лтель!іах рекомендации по іг.с расчёту.
Для решения постатейной цели следовало:
експериментально изучить работу коротких трёхслойных элементов m внсцсптроіиЧое сглатис, проверить ьозмаглость использования действующее положений по расчёту для таки:: злємєіпов по прочности;
експериментально изучить работу г::бк::х гжхсяСіьіх. элггим-тої; на внецентрєнное сжатие, дать оценку возможности использован."/.^ деиств^юц.;х положений по расчёту несущей способности таких элементов;
экспериментально изучить работу стыковых соединений трёхслойных панелей на внецентрєнное сжатие, дать оценку действующих рекомендаций по расчёту их несущей способности;
на основании экспериментальных исследований провести проЕер-
ку действующих в литературе предложений и разработать рекомендации по расчёту прочности сжатых трёхслойных панелей и их стыков;
провести уточнение методики расчёта применительно к трёхслойным панелям и выполнить численный анализ работы рассматриваемых конструкций при длительном действии нагрузки;
разработать проекты трёхслойных монолитных стеновых панелей для жилых зданий, изготовить и испытать указанные опытные конструкции.
Автор защищает;
экспериментальные данные о работе коротких и гибких трёхслойных элементов панелей на внецентренное сжатие;
экспериментальные данные о работе стыковых соединений панелей на внецентренное сжатие;
экспериментальные данные о работе на внецентренное сжатие опытных конструкций;
предложения по расчёту трёхслойных панелей различной гибкости, а также их стыков;
уточнение методики и результаты численного анализа длительной прочности гибких трёхслойных элементов.
Научную новизну работы составляют:
данные по прочности приопорных зон и средних сечений трёхслойных панелей с внутренним слоем из низкоиарочного полисти-ролбетона, а также коротких и гибких элементов трёхслойных панелей при внецентренном сжатии и предложения по их расчёту;
данные по прочности стыковых соединений панелеЯ на внецентренное сжатие и предложения по их расчёту;
данные по длительной прочности гибких трёхслойных элементов.
Практическое значение рабогы.
- разработаны дополнения к СІМ! 2.03.01-84 "Бетонные и желе-
- 4 -ообсїиннне конструкции" в части проектирования многослойных панелей с утеплителем из бетона, монолитно связанного с несущими слоями;
разработаны рабочие чертаяи новых конструкций трёхслойных стеновых панелей: "Опытные трёхслойные стеновые панели с наружными слоями из керамзитобетона и утеплителем из полистиролбетона для животноводческих зданий", "Трёхслойные наружные стеновые панели с теплоизоляционным слоем из полистиролбетона для одноэтажных сельских жилых я общественных зданий." Новые конструктивные решения защищены авторским свидетельств/ уа /^обретение;
на основании экспериментально-теоретических исследован/?. даны рекомендации к массовому внедрению наружных трёхслойных стеновых панелей с утеплителем из низкомарочного полистиролбетона, которые внедрены на Егорьевском ССК, экономический эффект в ценах 1969 г. составил 3 руб/кв.м. и на Елецком ССК треста "Агропром-стройматериалы", где экономический эффект в ценах 1989 г. составил 239,24 тыс. руб./год;
Проведён численный анализ длительной прочности предложенный конструкций.
Разработанные с участием автора трёхслойные наружные стеновые панели с теплоизоляционным слоем из низкомарочного полистиролбетона и результаты их внедрения экспонировались на ВДНХ СССР в 1989 году.
Кроме того, разработаны рекомендации по технологии изготовле ния трёхслойных стеновых панелей для жилых зданий.
Апробация работы.
Основные положения работы доложены на научно-технических совещаниях лаборатории лёгких бетонов и конструкций НИИЖБ, 21 конференции молодых учёных и специалистов.
Объём работы. Диссертация состоит из введения, б глав, общих
- 5 -вивоцов и предложений, списка литературы и 5 приложений. Она содержит 202 страницу, включал 100 страниц машинописного текста. 70 рисунков и 21 таблицу.