Библиографическое описание:

Постанен С. О., Березкина А. Ю., Комиссаров В. В., Постанен М. О. Сталежелезобетонные перекрытия по профилированному стальному настилу // Молодой ученый. — 2016. — №26. — С. 74-76. — URL https://moluch.ru/archive/130/36140/ (дата обращения: 21.05.2018).



Дан обзор истории развития сталежелезобетонных конструкций. Проанализированы основные преимущества и недостатки применения сталежелезобетонных конструкций в современном строительстве. Приведены особенности конструирования сталежелезобетонных перекрытий по профилированному стальному настилу.

Ключевые слова: сталежелезобетонные конструкции, монолитная железобетонная плита, профилированный настил, несъемная опалубка, СПН

В современном строительстве вопрос увеличения прочности и несущей способности конструкций уже не является основным. Этому свидетельствуют многочисленные здания, построенные за последние годы, высота которых достигает сотни метров. Поэтому, одним из важнейших направлений прогресса в строительной области, на данный момент, является увеличение эффективности конструкций. Это подразумевает значительное сокращение материалоемкости, стоимости, трудоемкости и сроков строительства.

Одним из материалов, позволяющим улучшить эти показатели является сталежелезобетон, появившиеся в XIX веке, еще до появления классических железобетонных конструкций. Уже тогда строители заметили, что железные балки, оштукатуренные бетоном, имеют повышенную жесткость, прочность, а также являются более огне- и коррозионностойкими, чем обычные стальные элементы. Экспериментально это было подтверждено испытаниями, проведенными в Англии в 1923 году [1].

В последнее время широкое применение в экономически развитых странах мира получили монолитные сталежелезобетонные перекрытия по стальному профилированному настилу (СПН). В таких плитах СПН используется как несъемная опалубка, включающаяся в работу конструкции как листовая арматура. Начало внедрения изгибаемых железобетонных конструкций с внешней листовой арматурой относится еще к рубежу 40-ых и 50-ых годов прошлого столетия, когда СПН, использовавшийся ранее как несъемная опалубка, был объединен с укладываемым поверх листа бетоном специальными связями с целью вовлечения листа в работу как растянутой арматуры. Наиболее эффективная область их применения в современном строительстве — многоэтажные жилые и административные здания со стальным каркасом в труднодоступных и сейсмических районах, а также промышленные здания.

Наиболее значительными постройками, в которых применялись сталежелезобетонные перекрытия, являются: здание аэропорта в Шереметьево в Москве, здание прессового корпуса АЗЛК, административно-гостиничный комплекс центра международной торговли в Москве, Красноярский завод тяжелых экскаваторов, административное здание Союза писателей РСФСР в Москве, здание Музея обороны в Севастополе и другие. Зарубежный опыт использования сталежелезобетонных перекрытий характеризуется такими многоэтажными сооружениями как Ту Тертл Крик Виллэдж, Парклэйн Тауэр, Хьюстон Лайтинг энд ПауэрКомпэни Электрик Тауэр, Сире Тауэр в США и множество других [2].

Данная конструкция имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными сборными и монолитными перекрытиями из железобетона:

– снижение массы перекрытий на 30–50 % по сравнению железобетонными перекрытиями традиционной конструкции;

– снижения расхода бетона до 30 %, в сравнении с традиционными конструктивными решениями;

– снижение металлоемкости балок каркаса в результате их совместной работы с плитой;

– снижение трудоемкости опалубочных и арматурных работ;

– повышение устойчивости элементов каркаса, благодаря его пространственной работе, обеспеченной жесткими горизонтальными дисками перекрытий;

– возможность прокладки коммуникаций вдоль гофров настила;

– сокращение сроков строительства.

Для применения СПН в качестве внешней рабочей арматуры плиты на стадии эксплуатации, необходимо обеспечить ее сцепление и совместную работу с бетоном следующими способами:

– при прокате профиля настила необходимо выполнить регулярную выштамповку (рифы) в виде вмятин или выпуклостей, глубиной 3–5мм;

– требуется установить анкерные упоры на опорах плиты, как правило, они представлены в виде вертикальных стержней, так называемые стад-болты, которые приваривают к стальным опорным балкам каркаса через профилированный настил.

Стад-болты представляют собой комбинированные стержни диаметром до 25 мм из стали с пределом текучести не менее 350МПа. [3]

Рис. 1. Монолитная сталежелезобетонная плита, армированная профилированным стальным настилом

Еще не так давно в качестве СПН в нашей стране использовались всего два типа профилированных настилов: Н80А-674–0,9 и Н80А-674–1,0 отечественного производства, которые различаются толщиной стали (0,9 и 1,0 мм). На своих гранях они имеют местные локальные выштамповки овальной и призматической формы, предназначенные для повышения сцепления с бетоном. [4]

Однако, благодаря экспериментальным исследованиям ООО «ЦНИИПСК» им. Мельникова, по оценке влияния разных видов выштамповки на сцепление профилированных листов с бетоном, было выявлено, что наиболее эффективной для сцепления настила с бетоном является зигзагообразная выштамповка типа «змейка» по СТО 57398459–002–2011 «Перекрытия железобетонные монолитные с несъемной опалубкой из профилированного листа. Общие технические требования. Проектирование и производство работ».

Высота гофр варьируется в диапазоне от 50 до 157мм. Профили из оцинкованной стали толщиной 0,7–1,5 мм изготавливаются по ГОСТ 14198–80* «Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывной линией. Технические условия» и ГОСТ Р 52246–2004 «Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условия». Профили соединяются между собой по краям с помощью винтов или заклепок.

СПН не допускается применять в качестве внешней арматуры плит при следующих условиях:

– воздействие средне- и сильноагрессивной среды согласно СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии»;

– температура выше 40ºС и ниже -50ºС;

– влажность более 60 %;

– динамические воздействия с коэффициентом асимметрии цикла ρ<0,7.

Также, в пределах толщины бетона следует предусмотреть противоусадочное армирование в виде сеток из проволоки класса В500, диаметром 3–5 мм, с шагом не более 150мм.

Для монолитных сталежелезобетонных плит разрешается использовать тяжелые бетоны класса прочности на сжатие не ниже В15, а также легкие бетоны класса прочности на сжатие не ниже В12,5. [3]

Анализ сталежелезобетонных конструкций доказывает эффективность их применения как в техническом, так и в экономическом аспекте. Однако, основной проблемой широкого применения сталежелезобетонных перекрытий по СПН в России является отсутствие нормативной базы для проектирования таких конструкций. Создание нормативной базы поспособствует более широкому применению таких конструкций и позволит полноценно использовать их преимущества.

Литература:

  1. Замалиев Ф. С. Прочность и деформативность сталежелезобетонных изгибаемых конструкций гражданских зданий при различных видах нагружения.: Дис. доктора технич. Наук / Казанский государственный архитектурно строительный университет — Казань, 2013. — 379 с.
  2. Царикаев В. К. История изобретения железобетона и развития его производства
  3. Айрумян Э. Л., Каменщиков Н.И, Румянцева И. А. Особенности расчета монолитных плит сталежелезобетонных перекрытий по профилированному стальному настилу // Промышленное и гражданское строительство. — 2015. — № 9. — С. 21–26.
  4. Айрумян Э. Л., Румянцева И. А. Армирование монолитной железобетонной плиты перекрытия стальным профилированным настилом // Промышленное и гражданское строительство. — 2007. — № 4. — С. 25–27.
Основные термины (генерируются автоматически): сталежелезобетонных перекрытий, профилированному стальному настилу, сталежелезобетонных конструкций, несъемная опалубка, современном строительстве, применения сталежелезобетонных конструкций, конструирования сталежелезобетонных перекрытий, бетоны класса прочности, применения сталежелезобетонных перекрытий, плит сталежелезобетонных перекрытий, развития сталежелезобетонных конструкций, использования сталежелезобетонных перекрытий, сталежелезобетонные перекрытия, снижение массы перекрытий, перекрытия стальным профилированным, горизонтальными дисками перекрытий, листа бетоном специальными, Анализ сталежелезобетонных конструкций, классических железобетонных конструкций, монолитные сталежелезобетонные перекрытия.


Ключевые слова

сталежелезобетонные конструкции, монолитная железобетонная плита, профилированный настил, несъемная опалубка, СПН

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос