» » Технологические швы

Технологические швы

16.04.2016

Во время землетрясений в Анкоридже (1964 г.) и в Сан-Франциско (1972 г.) во многих зданиях четко обнаружились горизонтальные стыки стен. В некоторых случаях повреждения такого характера привели к тому, что ремонт зданий был признан нецелесообразным. Во время Карпатского землетрясения 1986 г. также отмечались случаи сдвига монолитных стен по горизонтальным швам перерыва бетонирования, в которых скапливался рыхлый бетон.
В монолитных зданиях, возводимых в переставных опалубках, регулярные технологические швы совпадают с поэтажными опорными сечениями стен, поэтому для расчета прочности последних необходимо знать их сопротивление сдвигу по технологическим швам. По этому вопросу известны работы как отечественных, так и зарубежных исследователей. Они однозначно свидетельствуют, что сцепление нового бетона со «старым» в технологических швах, не подвергнутых специальной обработке, как правило, ниже соответствующего сопротивления монолитного бетона.
Технологические швы

Опыты, проведенные И.Ю. Синельниковым в ТашЗНИИЭП, показали (табл. 4.1), что сопротивление бетонных образцов срезу при наличии технологических швов снижается на 50—70%. У армированных образцов это снижение существенно меньше. Данные табл. 4.1 показывают также, что, если обработка поверхностей стыка в бетонных образцах сопровождалась увеличением их сдвиговой прочности и жесткости, то применение этого технологического приема для железобетонных образцов практически не дало никакого эффекта.
Заслуживающие внимания опыты по изучению сопротивления железобетонных конструкций сдвигу по технологическим швам провели Т. Paulay, R. Park, М.H. Phillips. Они испытали 30 образцов (рис. 4.14) из бетона Rb = 20,5/30,5 МПа с крупным заполнителем в виде окатаного гравия с максимальным размером 20 мм. Каждый из образцов армировался 6 стержнями из стали с пределом прочности 300—350 МПа. Мощность армирования и характер подготовки стыкуемых поверхностей варьировались.
Технологические швы

Эти опыты прежде всего утвердили их авторов во мнении, что рассчитывать на нагельное сопротивление арматуры в формировании общего сопротивления железобетонной конструкции сдвигу нельзя. Наряду с этим эти эксперименты лишний раз подтвердили положительное влияние армирования стыков на их несущую способность. Основные результаты этих опытов показывают (рис. 4.15), что в зависимости от состояния стыкуемых поверхностей и мощности армирования образцов с технологическими швами их сопротивление сдвигу может изменяться в весьма широких пределах.
Авторы работы обращают внимание на то, что часто плоскость разрушения в испытанных образцах проходила не по поверхности «старого» бетона, а несколько ниже. Из этого они заключают, что поверхностный слой бетона отличается пониженным качеством. Ясно, что его удаление может существенно улучшить прочностные характеристики технологических швов. Неслучайно в рассматриваемых опытах наибольший эффект был достигнут при насечке поверхности «старого» бетона перед укладкой нового.
Технологические швы

Циклическое загружение образцов дало неоднозначные результаты. В ряде случаев 5—7-кратное повторение нагрузки даже очень высокого уровня (0,75Qu) не вызывало признаков их разрушения и ощутимых остаточных деформаций. А циклическое загружение при τху = 4,93 МПа образцов с наибольшим процентом армирования (ρ=1,23%) сопровождалось ощутимой потерей их жесткости и прочности.
Все авторы, изучавшие бетонные и железобетонные элементы с технологическими швами, единодушны во мнении, что эффективным средством увеличения сопротивления швов сдвигу является их обжатие. Это, в частности, подтверждают данные таблицы 4.1. Об этом же свидетельствуют результаты испытаний стеновых панелей со швами, показанные на рисунке 4.16.
Проведенными в ЦНИИЭПжилища исследованиями установили, что технологический шов в стене помимо всего прочего выполняет функции концентратора напряжений в вертикальной арматуре (рис. 4.17).
Технологические швы
Технологические швы

В настоящем разделе рассмотрен материал несомненно интересный с научной точки зрения и полезный с позиций практики проектирования и строительства сейсмостойких монолитных зданий. Однако в нем отсутствуют результаты прямых испытаний горизонтальной нагрузкой (совместно с вертикальной различных уровней) фрагментов бетонных и железобетонных стен с технологическими швами и без них. А без такой информации трудно принять решение о влиянии технологических швов на несущую способность, пластичность деформирования и диссипативные свойства монолитных стен. Скупая информация этого плана, изложенная ранее, недостаточна для принятия такого решения. Поэтому приходится признать, что в изучении монолитных стен технологические швы представляют пока один из пробелов, ликвидация которого является одной из задач дальнейших исследований в рассматриваемом направлении.