Применение сталефибробетона в современном строительстве. Оценка эффективности использования стальной фибры в многоэтажном жилом доме

Манака Ж.В.; Аксенов В.Н.

2009 - 496с.

2. Понаморев Г.А., Тельпуховский Е.Д., Куликов А.Н. Распространение УКВ в городе. - Томск: «Радио и Связь», МП Раско.-1991.

УДК62

Ж.В. Манака

бакалавр, магистрант 2 курса ДГТУ, г. Ростов-на-Дону, РФ Е-тай: каПпа^аппа@ mail.ru В.Н. Аксенов канд. технич. наук, доцент ДГТУ, г. Ростов-на-Дону, РФ Е-тай: ак^епоу.у.п @ mail.ru

ПРИМЕНЕНИЕ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СТАЛЬНОЙ ФИБРЫ В МНОГОЭТАЖНОМ ЖИЛОМ ДОМЕ

Аннотация

Статья посвящена анализу эффективности применения сталефибробетона в современном строительстве. Подробно показано экономические сравнение монолитных колонн, выполненных по «традиционной» технологии и с добавлением стальной анкерной фибры в бетон. Также в данной статье приводятся примеры экономии применения материала.

Ключевые слова:

Железобетон, прочность, высокопрочный железобетон, сталефибробетон, фибра, армирование

Новые требования по долговечности к такому традиционному виду строительного материала как бетон вынуждает искать новые виды армирования. Армирование — это сложный и трудоемкий процесс, который занимает большую часть времени в возведении монолитных конструкций. В качестве армирующего материала в последнее время все более широко применяется дисперсное армирование волокнами. Для изготовления фибры используются различные материалы: металл, базальт, полипропилен, стекло.

На сегодняшний день необходимо просчитать экономическую эффективность фибробетонных конструкций, учитывая более высокие физико-механические свойства, долговечность, технологичность, большой межремонтный ресурс и т. п. по сравнению с железобетоном. Сталефибробетон -композиционный материал из бетонной матрицы, армированной короткими стальными волокнами -фибрами диаметром 0,25-1,2 мм, с отношением длины к диаметру 50-120, объемным содержанием 0,53% [1]. Он и конструкции на его основе отличаются от традиционного бетона более высокими качествами атмосферной стойкости (морозостойкость не ниже F1000, водонепроницаемость не ниже W20, средний размер пор 0,3 мм, при поверхностной пористости не более 2,5%). Доказано, что при жестких атмосферных воздействиях прирост прочности во времени достигает 20-200% по отношению к железобетону. Сложные по геометрическим формам конструкции на его основе, такие как оболочка покрытия храма, получаются в 5 раз легче, а экономия стали достигает более чем в 2 раза. Так как данный материал в разы более восприимчив к ударной вязкости и в 4-5 раз превышает огнестойкость традиционного бетона,

сталефибробетон может широко применятся в строительстве общественных уникальных зданий и сооружений [2].

Сталефибробетон также применяется в конструкциях несущих элементов таких как несъемная опалубка стен. Установка блоков несъемной опалубки стен полной заводской готовности позволяет выполнять армирование и установку закладных деталей сразу после монтажа блоков. При этом в помещении можно вести другие строительные и монтажные работы. Так, например, опалубочная система наружных и внутренних стен компании AFS Logicwall ® позволяет возводить высотные здания до 30 этажей [3]. Такая сборно-монолитная технология строительства на основе сталефибробетонной несъемной опалубки позволяет добиться:

1. Сокращения трудозатрат почти на 80%

2. Сокращения около 4% расходов на материалы по сравнению с монолитной технологией.

3. Снижения расхода стали до 20%, бетона - до 15% по сравнению с технологией сборного железобетона.

4. Более разнообразных форм помещений

5. Уменьшения процента стержневого армирования за счет включения сталефибробетонной опалубки в совместную работу с несущим железобетонным элементом [4].

6. Обеспечить мониторинг укладки бетона и кинетики его твердения ультразвуковым методом и снизить на 5 - 10 % затраты на исправление брака

Все указанное позволит сократить сроки производства работ на 2-3 мес. по сравнению с общепринятым способом.

Экономическая эффективность применения стальной фибры в монолитной плите перекрытия оценивается на примере расчета 16-ти этажного жилого дома с подземной автостоянкой и встроенными офисными помещениями в г. Ростове-на-Дону (рис. 1). Для выполнения расчета использовался программный комплекс ЛИРА- САПР 2017.

Рисунок 1 - Расчетная схема. Общий вид

~ 52 ~

Расчёт выполнен для рубленной из проволоки стальной анкерной фибры марки HENDIX длиной 50 мм, диаметром 1 мм. Согласно п.8.3.6 СП 52-104-2009 рекомендуется принимать коэффициент фибрового армирования по объёму, от 0,005 до 0,018. Соответствующий расход фибры на единицу объёма бетонной смеси равен 7800*ц^, где 7800 кг/м3 - плотность фибровой арматуры. Расход фибры составит от (7800*0,005)=39 кг/м3 до (7800*0,018)=140 кг/м3. В рекомендациях БелНИИС для конструкций жилых домов расход фибры указан от 35 до 120 кг/м3.

Для вычислительного эксперимента рассмотрено 4 варианта фибрового армирования плиты. Процент фибрового армирования по объёму принимаем: 0,5 % (39 кг/м3); 0,833 % (65 кг/м3); 1,15 % (90 кг/м3); 1,5 % (120 кг/м3). Расчётные характеристики фибробетона приведены в таблице ниже. Класс бетона-матрицы принят В25. Расчёт характеристик выполнен по методике СП 52-104-2009 (таблица №1).

Таблица 1

Характеристики фибробетона

% (кг/м3) Rfbn, МПа Rfb, МПа Rfbtn, МПа МПа Еа>, МПа

Бетон-матрица В25 18,5 14,5 1,55 1,05 30 000

0,5 (39) 24,29 19,04 2,15 1,32 30 800

0,833 (65) 26,74 20,96 2,29 1,41 31 333

1,15 (90) 28,52 22,35 2,44 1,50 31 840

1,5 (120) 30,06 23,56 2,59 1,59 32 400

Определено теоретическое армирования плиты перекрытия типового этажа, а также расход арматуры и бетона на 1 перекрытие. Результаты расчёта приведены ниже в таблице №2.

Таблица 2

Расход материалов на 1 плиту перекрытия

Конструктивное решение Бетон Арматура А400 Фибра, кг

Объём, м3 Масса, кг Экономия, %

Бетон В25 148,7 10 418 - 0

Фибробетон при д&=0,5 % 10 300 1,13 5 772

Фибробетон при ц&=0,833 % 10 284 1,29 9 620

Фибробетон при ц&=1,15 % 10 267 1,45 13 320

Фибробетон при ц&=1,5 % 10 249 1,62 17 760

В ходе расчета традиционной плиты перекрытия выявлено, что в плитах перекрытия с добавлением в различных соотношениях стальной фибры Hendix, экономический эффект не достигнут из-за большого прироста веса фибры.

Рассмотрим применение проволоки стальной анкерной фибры марки HENDIX в конструкциях колонн здания по результатам расчёта, приведенным в таблице №3.

Таблица 3

Расход материалов на колонны

Конструктивное решение Бетон Армату ра А400 Фибра, кг

Объём, м3 Масса, кг Экономия, %

Бетон В25 259,4 28 124 - 0

Фибробетон при ц&=0,5 % 16 918 39,8 10117

Фибробетон при ц&=0,833 % 13 721 51,2 16854

Фибробетон при ц&=1,15 % 11 998 57,3 23268

Фибробетон при д&=1,5 % 10 962 61,0 30350

Результат расчета фибрового армирования колонн здания оказался более перспективным, т.к. достигается большая экономия арматуры в процентном соотношении, а с армированием стальной фиброй

Hendix при ^fv=0,5 % достигается суммарная экономия веса арматуры на 1089 кг. Вывод:

Экономическая эффективность сталефибробетонных конструкций по сравнению с железобетонными обуславливается за счет [5]: большого снижения трудоемкости, снижения материалоемкости, повышения долговечности, увеличения межремонтного ресурса, исключения недостатков, присущих стержневому армированию.

В ходе расчета 16-ти этажного жилого дома с подземной автостоянкой и встроенными офисными помещениями в г. Ростове-на-Дону выявлено, что с добавлением стальной анкерной фибры в конструкциях повышался класс прочности бетона на одну ступень. А при процентном содержании фибры в бетоне равным

0.5. в конструкциях колонн здания достигается суммарная экономия веса арматуры. Отсюда делаем вывод, что на экономическую составляющую конструкций изготовленных из сталефибробетона, огромную роль влияет процентное содержание фибры, форма и положение их в пространстве.

Список использованной литературы:

1. Талантова К. В. Сталефибробетон с заданными свойствами и строительные конструкции на его основе: дис. ... д.т.н.: 05.01.23. - Ростов-на-Дону, 2013. - 287 с.

2. Ааруп, Д. CRC - Сферы применения высокоэффективного фибробетона / Д. Ааруп // CP1-Международное бетонное производство. - 2007. - № 4. -С. 108- 115.

3. afsformwork.com URL: https://afsformwork.com.au/products/logicwall (дата обращения: 02.05.2019).

4. Политова В.И. Латыш В.В. Сборно-монолитный метод строительства на основе несъемной сталефибробетонной опалубки. Репозиторий Белорусский национальный технический университет — Минск, Беларусь.

УДК 621.3

Д.Д. Низамова

студент Казанского Государственного Энергетического Университета,

г. Казань, РФ Е-mail: ndilyara98@ gmail.com А.М.Ташбулатова

студент Казанского Государственного Энергетического Университета,

г. Казань, РФ Е-mail: alina07-98@ mail.ru

КИБЕРБЕЗОПАСНОСТЬ УМНЫХ СЕТЕЙ Аннотация

В данной работе рассматриваются меры безопасности умных сетей от хакерских атак.

Ключевые слова:

умная сеть, электрические сети, кибербезопасность, безопасность, взломы, вирусы.

В нашем мире все больше внедряются различные гаджеты и современные технологии для упрощения повседневной жизни. Ежедневно мы используем множество приборов, которые позволяют сэкономить свободное время, повысить эффективность труда, автоматизировать рабочие процессы. Такие устройства

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Манака Ж. В., Аксенов В. Н.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Манака Ж. В., Аксенов В. Н.