Технология изготовления железобетонных конструкций из тонких предварительно-напряженных пластин Гитлевич, Михаил Борисович

Содержание к диссертации

Стр.

ВВЕДЕНИЕ ⁵

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ^п

1. Анализ существующих технологических схем изготовления крупногабаритных тонкостенных индустриальных конструкций Л

2. Предлагаемая технология изготовления конструкций из тонких преднапряженных железобетонных пластин 23

1.3. Цель и задачи исследования 28

Глава П. МЕТОДИКА ПРОВВДЕШЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 31

Глава Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПОСОБА ПЕРВДАЧИ НАТЯЖЕНИЯ,МЕ
ТОДОВ ПОДЪЕМА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИЗГИБА НА ПРВДНА-
ПРЯЖЕННО-ДГОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЛАСТИН 35

3.1. Методика исследования влияния способа передачи
натяжения, методов подъема и технологического
изгиба на напряженно-деформированное состояние
пластин 35

3. Влияние способа обжатия бетона тонких пластин на длину зоны передачи напряжений 35

4. Влияние метода подъема и технологического изгиба на напряженно-деформированное состояние пластин 40

3.2. Влияние способа обжатия бетона тонких пластин

на длину зоны передачи напряжений ^8

3. Влияние метода подъема и технологического изгиба на напряженно-деформированное состояние пластин 63

4. Выводы 79

Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ПРИГОДНОСТИ КОНСТРУК
ЦИЙ ИЗГОТОВЛЕННЫХ ИЗ ТОНКИХ ПРЕДНАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗО
БЕТОННЫХ ПЛАСТИН 82

4.1. Методика исследования

_-ъ-

Стр.

1. Исследование панелей перегородок 82

2. Исследование составных плит оболочек размером 12x3 и 18x3 м 87

2. Определение эксплуатационной пригодности панелей перегородок ЮО

3. Определение эксплуатационной пригодности составных плит оболочек размером 12x3 и 18x3 м .... ЮІ

4. Выводы 125

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЖЯБШ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, В03-
НИКАОДК ПРИ ПАКЕТНОМ ИЗГОТОВЛЕНИЙ ПЛАСТИН НА ПРОЧ
НОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ БЕТОНА И ЕГО СЦЕПЛЕНИЯ С АРМАТУ- 126
РОЙ

.5.1. Методика исследования 126

1. Влияние разделительного слоя на сцепление пластин пакета и качество сопрягаемых поверхностей. Влияние повторной вибрации на сцепление арматуры с бетоном 127

2. Влияние повторной вибрации на плотность и прочность бетона при изготовлении пластин пакетом 130

3. Влияние ускоренно! термовлажностной обработки на изменение прочности бетона по высоте пакета пластин 134

2. Влияние вида применяемого разделительного слоя на усилие разделения пластин в пакете ж качество сопрягаемых поверхностей 140

3. Влияние повторной вибрации на плотность и прочность бетона при изготовлении пластин пакетом. 147

4. Влияние ускоренного метода термовлажностной обработки на рост прочности бетона и его изменение по высоте пакета пластин 151

5. Выводы 154

Стр.

Глава 6. ОСВОЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ
ТОНКИХ ПРЕДНШРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛАСТИН И
ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 155

1. Технологическая линия по производству одноос-но-предналряженных панелей перегородок 155

2. Технологическая линия по производству двухос-но-преднапряженных пластин и конструкций из

них 158

3. Перспектива дальнейшего развития способа изготовления тонких пластин и конструкций из них. 163

4. Расчет экономической эффективности производства конструкций из тонких преднапряженных пластин 169

1. Расчет экономической эффективности производства тонких преднапряженных панелей перегородок 169

2. Расчет экономической эффективности производства составных плит-оболочек 172

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 182

ЛИТЕРАТУРА 185

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение к работе

Решениями ХХУТ съезда КПСС намечено в одиннадцатой пятилетке "увеличить объем выпуска продукции на 17-19 процентов. Предусмотреть преимущественное развитие изделий, обеспечивающих снижение материалоемкости, стоимости и трудоемкости строительства, веса зданий" / 64 /.

Одним из путей решения этой задачи является ускорение внедрения разработанной в НИИЖБ совместно с МИСИ им.В.В.Куйбышева и организациями Минпромстроя СССР качественно новой технологии изготовления новых типов наиболее массовых конструкций промышленных и сельскохозяйственных зданий (плит покрытий размером "на пролет", стеновых панелей, перегородок и др.), обеспечивающей снижение материалоемкости, сокращение трудозатрат и повышение рентабельности предприятий стройиндустрии.

Сущность предлагаемой технологии заключается в том, что на высокомеханизированном стенде, оснащенном самоходной арматурнона-моточной машиной, типовым бетоноукладчиком с дополнительным навесным оборудованием (для уплотнения и заглаживания бетона), по-крывалоукладчиком и др. изготавливаются сравнительно тонкие (толщиной 32-40 мм) железобетонные пластины различной конфигурации,в том числе и криволинейные, длиной до 24 м и шириной до 3 м (при необходимости длина и ширина пластин могут быть и большими),с одно- и двухосным предварительным напряжением.

Такие пластины можно использовать в качестве простых плоскостных конструкций, например, панелей перегородок одноэтажных промышленных зданий, подвесных потолков и других, или как элементы более сложных пространственных конструкций (ребристых плит покрытий "на пролет", несущих и стеновых панелей, плит-оболочек и

других), собираемых из двух или более пластин на стенде укрупни-тельной сборки. При этом отпадает необходимость содержания большого парка сложных в изготовлении и металлоемких силовых форм, традиционных для заводов ЖШ (например, форм для изготовления плит на пролет типа "П" или "КЖС").

Благодаря преднапряжению тонкие железобетонные пластины можно изгибать с определенным радиусом без образования трещин в растянутой зоне. Это позволяет получать конструкции с криволинейным очертанием.

Поскольку предложенная технология изготовления являлась принципиально новой, ее внедрение потребовало проведения ряда исследований. В частности, разработки вопросов изготовления пластин методом пакетного формования, самозаанкеривания канатов диаметром 6 мм при защитном слое бетона 10 мм и разных способов передачи усилия обжатия на бетон, исследования поведения пластин при различных технологических переделах (подъем со стенда, кантование, изгиб на стенде укрупнительной сборки), объединения отдельных пластин в составные конструкции и изучение их надежности, экономической эффективности и других вопросов, решение которых позволило в кратчайшие сроки внедрить опытно-промышленную технологическую линию по изготовлению указанных эффективных конструкций.

Дель работы;

установить принципиальную возможность изготовления по предлагаемой технологии предварительно-напряженных тонких пластин и конструкций из них;

экспериментально изучить влияние технологических факторов при формований пластин пакетом (интервала времени между формовками отдельных пластин, материала разделительного слоя, повторной вибрации, ускоренного метода термовлажностной обработки) на

плотность и прочность бетона по высоте пакета, сцепление арматуры, ^ 6 К-7, с бетоном (при защитном слое 10 мм), вид и качество сопрягаемых поверхностей;

проверить влияние способа передачи усилия обжатия при одно- и двухосном предварительном напряжении пластин с толщиной защитного слоя бетона 10 мм на длину зоны передачи напряжений;

экспериментально-теоретическим путем изучить влияние технологических факторов (подъема пластин со стенда, транспортировки, изгиба по заданному радиусу) на напряженно-деформированное состояние пластин и разработать рекомендации по изготовлению, обеспечивающему прочность и трещиностойкость пластин в процессе изготовления;

разработать эффективные методы объединения пластин в составные пространственные конструкции;

экспериментальным путем проверить прочность и эксплуатационную пригодность конструїщии, изготовленных по предложенной технологии в лабораторных и заводских условиях;

на основе проведенных исследований разработать рекомендации на проектирование технологической линии по производству тонких предварительно-напряженных железобетонных пластин и конструкций из них.

Автор защищает:

предложенную технологию изготовления тонких железобетонных пластин и конструкций из них;

результаты экспериментальных исследований влияния технологических факторов формования пластин пакетом на плотность и прочность бетона по высоте пакета, на анкеровку арматуры $ 6 К-7 в бетоне при малых защитных слоях, на вид и качество поверхностей пластин;

методику и результаты экспериментальной проверки влияния способа передачи усилия обжатия при одно- и двухосном преднап-ряжении на длину зоны передачи напряжения;

методику и результаты экспериментально-теоретического изучения технологических факторов (подъема, кантования, технологического изгиба) на напряженно-деформированное состояние тонких железобетонных пластин;

результаты и методику экспериментального исследования прочности, жесткости и трещиностойкости натурных конструкций (панелей перегородок и составных плит-оболочек размером "на пролет"), изготовленных по предложенной технологии в лабораторных и заводских условиях;

рекомендации по проектированию технологической линии и изготовлению тонких преднапряженных пластин и конструкций из них;

результаты внедрения и технико-экономического анализа эффективности предложенной технологии.

Научная новизна работы:

впервые разработан и апробирован метод изготовления тонких преднапряженных железобетонных пластин и конструкций из них / 21; 23; 24; 33; 34 /.

установлена возможность формования тонких пластин пакетом с применением различных разделительных слоев и выявлено влияние этих слоев на вид и качество поверхности пластин;

выявлено влияние ускоренного метода термовлажностной обработки пакета пластин с частичной его герметизацией на рост прочности бетона по высоте пакета;

установлено влияние повторной вибрации на плотность и прочность бетона в пластинах;

получены данные об анкеровке канатов в тонких пластинах

при различных способах передачи обжатия на бетон;

экспериментально-теоретическим путем выявлено влияние технологических факторов (подъема, кантования и технологического изгиба) на напряженно-деформированное состояние пластин;

численным путем получены данные о напряженнойдеформирован-ном состоянии составных плит-оболочек и в частности, усилия в элементах соединения ребра с полкой с учетом их действительной работы (податливости сдвигу и неравномерности расположения по длине ребра;

экспериментальным путем установлена надежность и эксплуатационная пригодность конструкций, изготовленных по предложенной технологии;

разработаны рекомендации по проектированию технологической линии и изготовлению тонких преднапряженных пластин и конструкций из них.

Практическое значение работы:

применение предложенной технологии изготовления преднапряженных тонкостенных конструкций дает возможность уменьшить расход материалов, снизить трудозатраты и повысить рентабельность предприятий стройиндустрии;

полученные при исследовании данные о пакетном формовании пластин позволяют существенно повысить объем продукции с каждого квадратного метра производственных площадей;

на основе проведенных исследований и разработанных автором рекомендаций впервые в стране в объединении "Рязаньстрой" внедрена опытно-промышленная технологическая линия по производству тонкостенных пластин и конструкций из них;

результаты работы были использованы Проектным институтом

В 3 Минпромстроя СССР при исследованиях и разработке рабочих чер-

тежей панелей перегородок и составных плит оболочек размером 12x3; 18x3 и 24x3 м (шифр работ 320 и 455).

Работа выполнялась в лаборатории непрерывно-армированных и самонапряженных конструкций НИИЖБ Госстроя СССР под руководством Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, лауреатов государственных и международной премий, профессора, доктора технических наук, В.В. Михайлова.

-II -