Довідковий матеріал. Опалубні роботи вважаютьосновними робочими процесами під час бетонування конструкцій.

Опалубні роботи вважаютьосновними робочими процесами під час бетонування конструкцій.

Навантаження на опалубку приймаємо згідно з нормативними вимогами, такі: вертикальні:

а) власну вагу опалубки визначають за кресленнями. За влаштування дерев’яної опалубки густину її доцільно приймати за даними табл. 5.1, а стальної – за _ст. = 7850 кг/м³.

Таблиця 5.1

Основні показники деревини (за вологості 12%)

Порода деревини	Густина ст. = кг/м3	Межа міцності, МПа
Rсж вздовж волокон	Ru	Rраст. Вздовш волокон
Модрина Сосна Ялина Кедр Дуб Бук Береза Липа Осика

б) густину свіжовкладеної бетонної суміші приймають для звичайного важкого бетону _б.с. = 2500 кг/м³, для бетону інших видів – за фактичними даними;

в) масу арматури приймають за проектом, а за відсутності проектних даних – за середніми значеннями 100 кг/м³ з/б конструкції;

г) навантаження зосереджене за проектом або до 2, 5 кПа від робітників і коліс візків за перевезення бетонної суміші по горизонту. У будь-якому разі зосереджене навантаження приймають не менше, ніж 1, 5 кПа;

ґ) навантаження від вібрації бетонної суміші – 2 кПа горизонтальної поверхні (враховується лише за відсутності навантажень за п. «г»).

горизонтальні:

д) нормативні вітрові навантаження – відповідно до ДБН;

е) тиск свіжовкладеного бетону на бокові елементи опалубки визначають за формулами:

за ущільнення бетонної суміші глибинними вібраторами – 5.1 і 5.2:

= за і м/ч, (5.1)

= за м/ч і , (5.2)

де Р _мах – максимальний тиск бетонної суміші, кгс/м²;

_б.с. – об’ємна густина бетонної суміші, кг/м³;

h_б.с. – висота вкладеного шару бетонної суміші, що чинить тиск на опалубку, м;

– швидкість бетонування, м/год;

r – радіус дії глибинного вібратора, м;

k₁ – коефіцієнт, що враховує рухливість бетонної суміші, приймається таким, що дорівнює 0, 8 для жорсткої малорухомої суміші з О_к = 0…2 см; 1 – для суміші з О_к = 4…6 см і 1, 2 – для суміші з О_к = 8…12 см;

k₂ – коефіцієнт, що залежить від температури бетонної суміші, яка вкладається; k₂ = 1, 15 для суміші з t _б.с. = 5…7 С; k₂ = 1 для суміші з t _б.с. = 12…17 С і k₂ = 0, 85 для суміші з t _б.с. = 28…32 С. Для проміжних температур значення k₂ приймають більшими.

У всіх випадках тиск бетонної суміші Р _мах необхідно обмежувати гідростатичним тиском, що дорівнює Р _б.с. = ;

ж) динамічні навантаження від струшувань, що виникають за вкладання бетонної суміші в опалубку бетонованої конструкції, приймаємо за табл. 5.2.

Таблиця 5.2

Навантаження від струшувань, які виникають за вкладання бетонної суміші

в опалубку

Зауваження. Вказані динамічні навантаження слід брати до уваги під час розрахунку дощок опалубки і підтримуючих її ребер. Балки (прогони), які підтримують ребра, необхідно розраховувати у відповідності з фактичними схемами конструкцій, враховуючи динамічні навантаження у вигляді зосереджених навантажень від двох суміжних ребер за відстані між ними до 1 м і від одного ребра за відстані між ребрами 1 м і більше, при цьому треба враховувати найменш вигідне розміщення цих вантажів;

з) навантаження від вібрації бетонної суміші = 4 кПа на 1 м² вертикальної поверхні. Враховують лише за відсутності навантажень за п. «ж».

Вибір найменш вигідних поєднань навантажень за розрахунку опалубок і підтримуючих елементів здійснюють за табл. 5.3.

Таблиця 5.3

Поєднання навантажень під час розрахунку опалубки

Розраховуючи елементи опалубки за несучою здатністю, нормативні навантаження необхідно множити на коефіцієнти перевантаження, наведені в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Коефіцієнти перевантаження

Під час разрахунку елементів опалубки і риштувань за деформаціями нормативні навантаження враховують без множення на коефіцієнт навантаження.

Прогин елементів опалубки під дією навантаження не повинен перевищувати таких значень:

П_р 1/400 прольоту елемента опалубки;

П_р 1/500 прольоту для опалубки перекриття.

Разрахунок згинаних елементів опалубки з деревини доцільно проводити за залежностями, наведеними в табл. 5.5.

Стійкість опалубки і риштувань забезпечують влаштуванням стійок та інших елементів, підтримуючих опалубку. Залежності для підрахунку дерев’яних стійок на вертикальні навантаження наведено в табл. 5.6.

Таблиця 5.5

Спрощені залежності для підрахунку згинаних елементів опалубки з деревини

Зауваження:

1. Умовні позначення прийнято такими: l – проліт балки; q – повне рівномірно розподілене навантаження на проліт; Р – зосереджене навантаження по середині прольоту; Е – момент опору.

2. З двох отриманих результатів перерізів (за несучою здатністю і деформаціями) приймають більше.

Допустимий проліт дощок опалубки становить для лицевої поверхні бетону – , а для прихованої – , де – товщина дощок, см, q – горизонтальний тиск бетонної суміші, кгс/см².

Таблиця 5.6

Залежності для розрахунку дерев’яних стійок на вертикальні навантаження

Переріз стійки	Розрахункове зусилля, яка сприймає стійка N, Н	Межі використання формул
Круглий	)
Квадратний	)
Зауваження. Умовні позначення прийнято такі: N – розрахункове вертикальне навантаження на стійку, Н; d0 – розрахунковий діаметр стійки, см, що приймається для брусів діаметром до 12 см, дорівнює діаметру в тонкому кінці бруса, а для брусів діаметром 12 см і не більше – діаметру посередині розрахункової стійки, см; – вільна довжина стійки, см; F – розрахунковий переріз стійки, см2.

Вільна довжина стійок круглого перерізу не повинна перевищувати ; квадратного – ( – в метрах, d₀ і а – в сантиметрах).

Приклад розрахунку:

Розрахувати елементи дерев’яної опалубки для бетонування монолітного залізобетонного масиву розмірами а · в · h = 4, 0 · 4, 0 · 3, 0 м.

Вихідні дані:

бетон звичайний важкий з об’ємною густиною , рухливістю О_к = 4…6 см, температурою за вкладання t _б.с. = +15^ο С;

матеріал опалубки – деревина сосни;

подача бетонної суміші до місця вкладання краном у баддях місткістю V = 0, 5 м³, ущільнення суміші глибинним вібратором, швидкість бетонування = 0, 6 м/год.

Розв’язання.

Розрахунок провадимо із поєднання навантажень для лицевої поверхні опалубки масиву. Види навантажень для розрахунку елементів опалубки за несучою здатністю приймаємо за даними табл. 5.3, п. 6 – «ж» + «з».

Тиск свіжовкладеної суміші бетону (п. «ж») на бокові елементи опалубки за ущільнення глибинним вібратором розраховуємо за формулою (5.2):

,

де = 2500 кг/м³; = 0, 6 м/ч – за умовами задачі;

= 1 – для бетонної суміші з О_к = 4…6 см;

= 1 – для температури вкладеної бетонної суміші t_б.с. = 15^º С (див. пояснення до формули 5.2).

Р _мах= .

Навантаження від бокового тиску бетонної суміші розподіляється за висотою опалубки нерівномірно (рис. 5.1, а). Замінимо його на рівномірно розподілене навантаження (рис. 5.1, б).

Рис. 5.1. Розрахункова і конструктивна схеми опалубки: 1 – дошка; 2 – ребра штивності; 3 – вертикальні бруски.

Для розрахунку елементів опалубки за несучою здатністю додатково враховуємо навантаження «3» від струшувань під час розвантаження бетонної суміші з бадді V = 0, 5 м³, що дорівнює q _ð = 400 кгс/м² (табл. 5.2).

Сумарне навантаження з врахуванням динамічного впливу і коефіцієнтів перевантаження k₅ = k₆ = 1, 3 (табл. 5.4, п. 5 і п. 6) становить

q _с = 1, 3 · (q ₁ + q _ð ) = 1, 3 · (1178 + 400) = 2051 кгс/м²

що не перевищує значення гідростатичного тиску P _б.с. = γ _б.с. · h _б.с. = 2500 · 3 = 7500 кгс/м³, тобто нормативна вимога п. «ж» збережена.

Приймаємо конструктивну схему опалубки з q _ð = 25 мм з горизонтальними дерев’яними ребрами штивності і вертикальними брусками, показану на схемі (рис. 5.1, в).

Знаходимо допустимий проліт дощок опалубки завтовшки q _ð = 25 мм (q _ð = 2, 5 см) для лицевої поверхні бетону (табл. 5.5, зауваження)

Дощата опалубка опирається на декілька горизонтальних ребер штивності (проміжних опор), крок яких приймаємо таким, що дорівнює висоті фундаменту h _ф = 3, 0 м, і таким, що дорівнює λ ₀ = 100 см, тобто кількість ребер n = 4 (рис. 5.1, в).

Переріз горизонтальних ребер розраховуємо за формулами табл. 5.5 як багатопролітної балки від рівномірно розподіленого навантаження. Крок ребер (відстань між центрами ребер по вертикалі) приймаємо таким, що дорівнює λ _р = 100 см. Розрахунок проводимо за несучою здатністю і за деформаціями.

Розрахунок за несучою здатністю.

Потрібний момент опору перерізу горизонтальних ребер (табл. 5.5).

W _mp = 0, 56 · q _с · λ _р, см³

де q _с = 2051 кгс/м³ = 0, 2051 кгс/см² – сумарне рівномірно розподілене навантаження на ребра з кроком λ _р = 100 см;

λ _р = α = 400 см – довжина ребер, яка дорівнює розміру масиву в плані

W _mp = 0, 56 · 0, 2051 · 400 = 45, 94 см³.

Момент опору прямокутного перерізу ребер дорівнює:

, де а ₁ та в ₁ – розміри перерізу ребер, см.

Приймаємо а ₁ = 5, 0 см, тоді

приймаємо 8 см.

Розрахунок за деформаціями за допустимого прогину Θ = 1/400 λ _р.

Потрібний момент інерції для елементів опалубки, що не контактує з бетоном (табл. 5.5):

І _mp = 0, 313 · q ₁ · λ _р, см⁴

де q ₁ = 1178 кгс/м² = 0, 1178 кгс/см² – рівномірно розподілене навантаження від бокового тиску бетонної суміші (без урахування коефіцієнта перевантаження, див. табл. 5.4, зауваження).

λ _р = 400 см – проліт горизонтальних ребер.

І _p = 0, 313 · 0, 1178 · 400² = 5899 см⁴

Момент інерції прямокутного перерізу дорівнює

, звідси .

Приймаємо а ₁ = 8, 0 см, тоді .

З двох отриманих значень перерізів горизонтальних ребер приймаємо більше (табл. 5.5, зауваження 2), тобто а ₁· в ₁ = 8 · 20см.

Таким чином, призначаємо опалубку з двох дошок завтовшки q _ð = 25 мм, горизонтальних ребер завдовшки λ _р = 400 см і вертикальних брусків завдовшки λ _сх = 300 см однакового перерізу: а ₁· в ₁ = 8 · 20 см.Матеріал деревина – сосни.

ЗАНЯТТЯ № 6

ТЕМА: Вибір методу монтажу. Підбір крана за технічними показниками.

МЕТА: Ознайомитися з процесом монтажу збірних конструкцій.

1. Ознайомитися з технологією монтажу збірних з/б конструкцій;

2. Обрати за технічними параметрами самохідний кран для монтажу прийнятих елементів.

Варіанти завдань подає викладач індивідуально (типові проекти тощо).