CC BY
15УДК 699.841
А.Г. КОВРИГИН1, инженер, руководитель группы технической поддержки (anton.kovrigin@bzs.ru), А.В. МАСЛОВ1, инженер; А.В. ГРАНОВСКИЙ2, канд. техн. наук, зав. лабораторией Центра исследований сейсмостойкости сооружений (arcgran@list.ru)
1 ООО «Бийский завод стеклопластиков» (Россия, 659316, Алтайский край, г. Бийск, ул. Ленинградская, 60/1)
2 ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО НИЦ «Строительство» (109428, Москва, ул. 2-я Институтская, 6, к. 1)
Сейсмическая безопасность стеновых панелей со связями СПА7,5
Развитие крупнопанельного домостроения требует совершенствования технологий проектирования и повышения качества используемых материалов. ООО «Бийский завод стеклопластиков» совместно с Allbau Software разработали модуль автоматического проектирования расположения гибких связей СПА7,5 для трехслойных панелей для среды проектирования Planbar. С целью определения надежности связей СПА7,5 в системе трехслойных панелей при работе в сейсмически опасных регионах на базе лаборатории исследования сейсмостойкости сооружений ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко были проведены соответствующие испытания. Испытания подтвердили сейсмическую безопасность трехслойных панелей со связями СПА7,5 при эксплуатации в регионах с сейсмичностью 7-9 баллов.
Ключевые слова: сейсмическая безопасность, трехслойные железобетонные панели, натурные испытания, стеклопластиковые гибкие связи СПА7,5, BIM-проектирование, Planbar, модуль автоматического проектирования.
Для цитирования: Ковригин А.Г., Маслов А.В., Грановский А.В. Сейсмическая безопасность стеновых панелей со связями СПА7,5 // Строительные материалы. 2018. № 3. С. 41-44.
A.V. KOVRIGIN1, Engineer, Head of Technical Support Group (anton.kovrigin@bzs.ru), A.V. MASLOV1, Engineer:
A.V. GRANOVSKY2, Candidate of Sciences (Engineering), Head of Laboratory, Research Center of Seismic Stability of Constructions (arcgran@list.ru)
1 OOO "The Biysk Factory for Making Glass-Fiber Reinforced Plastics" (60/1, Leningradskaya Street, Biysk, Altai Krai, 659316, Russian Federation)
2 TsNIISK named after V.A. Kucherenko, JSC Research Center of Construction, (6, bldg.1 2nd Institutskaya Street, 109428, Moscow, Russian Federation)
Seismic Safety of Wall Panels with Ties SPA7.5
The development of large-panel housing construction requires improvement of the design technology and quality materials used. OOO "The Biysk Factory for Making Glass-Fiber Reinforced Plastics" in cooperation with Allbau Software have developed the module of automated design of location of flexible ties SPA7.5 for three-layer panels for the design environment Planbar. To determine the reliability of ties SPA7.5 in the system of three-layer panels when operating in seismic dangerous districts, the relevant tests have been conducted on the basis of the Laboratory of research in seismic reliability of structures of TsNIISK named after V.A. Kucherenko. The tests have confirmed the seismic safety of three-layer panel with ties SPA7.5 when operating in areas with seismicity of 7-9 points.
Keywords: seismic safety, three-layer reinforced concrete panels, in-place tests, glass plastic flexible ties SPA7.5, BIM-design, Planbar, module of automated design.
For citation: Kovrigin A.V., Maslov A.V., Granovsky A.V. Seismic safety of wall panels with ties SPA7.5. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 3, pp. 41-44. (In Russian).
Крупнопанельное домостроение широко распространено при сооружении многоэтажных общественных и жилых зданий. Благодаря тому, что в строительстве используются заранее изготовленные в заводских условиях панели, процесс строительства осуществляется быстро, а стоимость 1 м2 сооружений, построенных из панелей, оказывается сравнительно низкой [1—4]. При этом многие заводы и комбинаты крупнопанельного домостроения РФ за последние годы сделали большой шаг по усовершенствованию процесса и технологии производства панелей. Внедряются новые автоматизированные линии, повышается качество и надежность применяемых материалов и комплектующих [5—8]. Осваиваются новые системы проектирования, позволяющие быстро и качественно спроектировать надежные панели, сооружение из панелей в целом, а затем проработать и инфраструктуру прилегающих территорий [9—11].
Так, одним из способов совершенствования технологии производства, а также повышения теплоэффек-тивности и надежности стеновых панелей является внедрение на производство завода КПД стеклопла-стиковых гибких связей СПА7,5, выпускаемых ООО «Бийский завод стеклопластиков», а одной из наиболее распространенных сред для быстрого и качественного проектирования всех элементов зданий и со-
оружений является среда BIM-проектирования Allplan Precast (Planbar), Allbau Software.
В 2018 г. Allbau Software разработал для ООО «Бийский завод стеклопластиков» модуль программы Planbar, позволяющий в автоматическом режиме выполнить расчет необходимого количества и расставить гибкие связи СПА7,5 в проектируемых трехслойных стеновых железобетонных панелях. Модуль позволяет существенно сэкономить время при проектировании панелей, поскольку расчет в нем занимает считанные минуты, в то время как для проведения полноценного расчета и расстановки связей «вручную» согласно всем нормам требовалось несколько часов. При этом исключены ошибки в расчетах, так как модуль учитывает требования действующих нормативных документов, таких как ГОСТ 31310—2015 «Панели стеновые трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем. Общие технические условия», Техническое свидетельство № 5152-17, Zulassung Z-21.8-2055. Работа модуля учитывает все конструктивные и технологические нюансы при производстве панелей, такие как классы прочности бетона несущего и облицовочного слоев панели, способ производства (вверх лицевым или несущим слоем), расположение закладных деталей, наличие узких бетонных участков и другое. Модуль стремится оптимизировать расположение и размеры связей таким образом, чтобы выбранные
J'iyj ®
научно-технический и производственный журнал
март 2018
41
связи были установлены по единой сетке, а их длина была необходимой и достаточной.
По окончании автоматической работы модуля пользователю предоставляется возможность скорректировать положение гибких связей СПА7,5. На этом этапе пользователь может учесть особенности собственного производства, например последовательность монтажа связей СПА7,5.
После выполнения всех корректировок, в автоматическом режиме может быть выдана вся рабочая доку-
ментация на спроектированную панель, в том числе с разрезами.
В дальнейшем планируется доработка модуля для выдачи команд на плоттер для разметки точек под установку связей, а впоследствии и команд для устройства автоматического монтажа связей.
Трехслойная железобетонная панель с гибкими связями СПА7,5, спроектированная согласно ТС № 5152-17 и Zulassung Z-21.8-2055, не имеет теплопроводных соединительных элементов, что делает ее максимально
®
Гибкая связь СПА 07,5 мм
ДЛЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПАНЕЛЕЙ
1400кг
Усилие вырыва ОДНОЙ связи
из бетона В25 при глубине анкеровки 60 мм
100лет
бшт
Расход: 6 шт. / м2
>40
20-40%
На 20-40% повышение теплоэффективности
в сравнении с панелями на металлических или ж/б связях 100%
Гарантия 100 лет Применяются более чем на 40 Экономия до 100%
зи устойчивы к щелочной среде "ээпллпу КПЛ РПГГИИ И ГТОЯН СНГ «а стоимости связей, учитывая трудозатраты
п Ги^гт VI V, I рап Ч-П1 ппи МПНТЯЖР и нпяипжипгтк ткпашймия
при монтаже и возможность сокращения толщины используемой теплоизоляции
тел./факс: +7 (3854) 442-444 spa@bzs.ru bzs.ru
Реклама
научно-технический и производственный журнал 'Ü'J'r'CJMTiJJbMijH "42 март 2018
теплоэффективной (М.И. Низов-цев. Заключение по результатам теплотехнических расчетов фасадной системы с тонким наружным штукатурным слоем при применении забивных строительных дюбелей с различными распорными элементами. Институт теплофизики СО РАН, г. Новосибирск, 2011); при этом надежность соединения слоев настолько высока, что такие панели могут применяться даже в сейсмических районах с сейсмичностью 8—9 баллов и выше (А.В. Грановский. Технический отчет по теме: «Выполнить динамические испытания с оценкой сейсмостойкости трехслойных стеновых панелей на гибких связях СПА7,5 производства ООО «Бийский завод стеклопластиков». НИЦ «Строительство», Москва, 2018 г.). С целью оценки и подтверждения надежности и безопасности работы трехслойных панелей с гибкими связями СПА7,5 Бийским заводом стеклопластиков было инициировано проведение сейсмических (динамических) испытаний в Центре исследований сейсмостойкости сооружений ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко под руководством заведующего лабораторией канд. техн. наук А.В. Грановского.
Для динамических испытаний были подготовлены образцы трехслойных панелей со связями СПА7,5; класс бетона по прочности на сжатие в облицовочном и несущем слоях соответствовал В25; армирование слоев было выполнено плоскими каркасами из арматуры диаметром 10 мм с ячейкой 100x100 мм, связи анкеровались в бетон на глубину 50 мм. Количество и схема расположения связей определены расчетом согласно методикам, изложенным в пособии «Панели стеновые бетонные и железобетонные трехслойные с гибкими связями из стеклопластиковой арматуры ТУ 5831-008-20994511-01» (Бийск, 2001) и Zulassung Z-21.8-2055.
Испытания проводили в несколько этапов. На первом этапе оценивали прочность и деформативность трехслойной панели при действии статической нагрузки. При относительном перемещении слоев в 2 мм нагрузка на облицовочный слой панели составила 59 кН/п. м, что превышает нормативную нагрузку в более чем в семь раз. Далее нагрузку увеличивали для оценки усилия, при котором произойдет разрушение панели. В результате разрушение было зафиксировано при относительном сдвиге слоев в 7 мм. Разрушающая нагрузка составила 160 кН.
Динамические испытания трехслойных стеновых панелей со связями СПА7,5 проводили на двухкомпо-нентной виброплатформе маятникового типа, с помощью которой моделировали сейсмические воздействия интенсивностью 7-9 баллов по шкале MSK-64. Регистрацию и измерение сигналов от однокомпонент-ных датчиков-акселерометров АТ 1105-10м осуществля-
ли с помощью измерительно-вычислительного комплекса М1С-036 с шестнадцатью датчиками.
По окончании динамических испытаний получены следующие результаты.
В процессе испытаний достигнуты горизонтальные ускорения от 1,3 до 16,5 м/с2, что превышает нормируемое значение ускорения для сейсмической зоны в 9 баллов (4 м/с2). При этом вертикальные ускорения от 0,1 до 13,6 м/с2. Амплитуда колебаний виброплатформы находилась в диапазоне от 3,67 до 61 мм (в горизонтальной плоскости) и от 0,2 до 5,9 мм (в вертикальной плоскости).
Испытания трехслойной панели на ударные воздействия показали, что при динамическом ударе, соответствующем 1,52xq (15,2 м/с2), эксплуатационная надежность гибких связей и панели в целом не была нарушена.
Установлено, что коэффициент передачи горизонтальных колебаний с внутреннего на лицевой слой панели в пределах от 1 до 10 Гц (возможный спектр частотных колебаний зданий) меняется незначительно. Т. е. при применении гибких связей СПА7,5 лицевой слой колеблется аналогично внутреннему.
Согласно указанию (СП 14.13330.2011 «Строительство в сейсмических районах». Актуализированная редакция СНиП 11-7—81) в части назначения параметров динамических воздействий на конструкцию применение трехслойных железобетонных панелей на гибких связях в сейсмоопасных регионах РФ из-за отсутствия нормативных документов регламентируется результатами экспериментальных исследований. Следовательно, трехслойные стеновые панели на гибких связях СПА7,5, производимых ООО «Бийский завод стеклопластиков», могут быть рекомендованы для применения в сейсмоопасных регионах РФ с сейсмичностью 7—9 баллов по шкале MSK-64.
Список литературы
References
1. Ковригин А.Г., Маслов А.В., Вальд А.А. Факторы, влияющие на надежность композитных связей, применяемых в КПД // Строительные материалы. 2017. № 3. С. 31-34.
2. Ковригин А.Г., Маслов А.В. Композитные гибкие связи в крупнопанельном домостроении // Строительные материалы. 2016. № 3. С. 25-30.
Kovrigin A.G., Maslov A.V., Vald A.A. Factors influencing on reliability of composite ties used in large-panel housing construction. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 3, pp. 31-34. (In Russian). Kovrigin A. G, Maslov A.V. Composite Flexible Bracing in Large-Panel House Building. Stroitel'nye Materialy
Q научно-технический и производственный журнал
ms
март 2018 43
3. Усманов Ш.И. Формирование экономической стратегии развития индустриального домостроения в России // Политика, государство и право. 2015. № 1 (37). С. 76-79.
4. Баранова Л.Н. Развитие индустриального домостроения и промышленности строительных материалов в различных регионах России // Вестник Российской академии естественных наук. 2013. № 3. С. 61-63.
5. Луговой А.Н. Повышение энергоэффективности ограждающих конструкций // Строительные материалы. 2011. № 3. С. 32-33.
6. Луговой А.Н., Ковригин А.Г. Композитные гибкие связи для трехслойных панелей // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 22-24.
7. Луговой А.Н., Ковригин А.Г. Трехслойные железобетонные стеновые панели с композитными гибкими связями // Строительные материалы. 2015. № 5. С. 35-38.
8. Хозин В.Г., Пискунов А.А., Гиздатуллин А.Р., Куклин А.Н. Сцепление полимеркомпозитной арматуры с цементным бетоном // Известия КазГАСУ. 2013. № 1 (23). С. 214-220.
9. Блажко В.П., Граник М.Ю. Гибкие базальтопласти-ковые связи для применения в трехслойных панелях наружных стен // Строительные материалы. 2015. № 5. С. 56-57.
10. Блазнов А.Н., Атясова Е.В., Бычин Н.В., Шундри-на И.К., Ходакова Н.Н., Самойленко В.В. Влияние степени отверждения связующего на температуру стеклования композитных материалов // Южносибирский научный вестник. 2016. № 1. С. 13-19.
[Construction Materials]. 2016. No. 3, pp. 25-30. (In Russian).
3. Usmanov Sh.I. Formation of economic strategy of development of industrial housing construction in Russia. Politika, gosudarstvo ipravo. 2015. No. 1 (37), pp. 76-79. (In Russian).
4. Baranova L.N. Development of industrial housing construction and the industry of construction materials in various regions of Russia. Vestnik Rossiiskoi akademii est-estvennykh nauk. 2013. No. 3, pp. 61-63. (In Russian).
5. Lugovoy A.N., Kovrigin A.G. Composite Flexible Bracings for Three-Layered Thermal Efficient Panels. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2011. No. 3, pp. 32-33. (In Russian).
6. Lugovoy A.N. Enhancement of Energy Efficiency of Enclosing Structures. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2014. No. 5, pp. 22-24. (In Russian).
7. Lugovoy A.N., Kovrigin A.G. Three-layer reinforced concrete wall panels with composite flexible communications. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2015. No. 5, pp. 35-38. (In Russian).
8. Hozin V.G., Piskunov A.A., Gizdatullin A.R., Kuklin A.N. Coupling of polimerkompozitny fittings with cement concrete. Izvestiya KazGASU. 2013. No. 1 (23), pp. 214-220. (In Russian).
9. Blazhko V.P., Granik M.Yu. Flexible bazaltoplastikovy communications for application in three-layer panels of external walls. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2015. No. 5, pp. 56-57. (In Russian).
10. Blaznov A.N., Atyasova E.V., Bychin N.V., Shundri-na I.K., Hodakova N.N., Samoylenko V.V. Influence of extent of hardening of vitrification of composite materials, binding on temperature. Yushno-sibirskii nauchnyi vestnik. 2016. No. 1, pp. 13-19. (In Russian).
ПЕРВАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ по сухим строительным смесям для стран Азиатского региона
Узбекистан, г. Самарканд, Отель «Регистан Плаза», 26 - 27 апреля 2018 года
BaltiMix ASIA проводится в рамках деловой программы первой российско-узбекской промышленной выставки «EXPO-RUSSIA UZBEKISTAN 2018» 25 апреля - Ташкентская сессия, круглый стол по промышленности строительно-отделочных материалов.
ТЕМАТИКА КОНФЕРЕНЦИИ:
• Рынки сухих смесей и гипсовых материалов Казахстана, Азербайджана и стран Средней Азии: общие черты и специфические особенности.
• Использование модифицирующих химических добавок для оптимизации рецептур ССС: удешевление материалов без потери качества.
• Применение специальной техники для механизации строительных работ: стабильное качество, высокая скорость, экономия ресурсов.
• Внедрение высокотехнологичных решений на заводах ССС.
• Сухие строительные смеси для ремонта и огнезащиты строительных конструкций.
• Передовые технологии фасовки, паллетирования и упаковки ССС.
По всем вопросам, связанным с участием в конференции, обращайтесь: Мария Суслова (прием заявок на участие в конференции, реклама), msusloya@baltimix.ru Евгений Беляев (прием на рассмотрение докладов), ebelyaev@baltimix.ru Тел./факс: +7 (812) 703-10-19 www.baltimix.ru,www.baltimix-tour.ru
научно-технический и производственный журнал
март 2018 вЭДЗРШКЙ) *
