Руководство по конструкциям опалубок и производству опалубочных работ

РУКОВОДСТВО ПО КОНСТРУКЦИЯМ ОПАЛУБОК И ПРОИЗВОДСТВУ ОПАЛУБОЧНЫХ РАБОТ

Рекомендовано к изданию решением секции «Технология и механизация строительного производства» НТС ЦНИИОМТП Госстроя СССР.

Содержит описание рекомендуемых конструкций опалубок, характеристику материалов, применяемых для ее изготовления, принципы расчета опалубки, технологию опалубочных работ на строительной площадке, а также вспомогательные материалы по методике расчета опалубок.

Для инженерно-технических работников строительных организаций, а также работников научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Динамическое развитие применения монолитных бетонных и железобетонных конструкций в различных сферах строительства требует постоянного совершенствования технологии работ, направленных на снижение всех видов затрат, повышение качества строительства и культуры производства.

Увеличение объемов строительства обусловило появление за последние годы качественно новых, более совершенных опалубок, с высокой степенью индустриализации и механизации опалубочных работ, повышением точности изготовления и монтажа опалубки.

Настоящее Руководство дает сведения обо всех основных видах опалубки, о их проектировании, изготовлении и применении, приводятся примеры расчетов опалубки. Большое внимание уделяется вопросам обогрева опалубки, приводятся сведения по классификации, характеристикам и номенклатуре рекомендуемых для применения типов опалубок, разработанных различными организациями страны.

Отдельные разделы Руководства подготовлены: разделы 1, 2; пп. 3.1 - 3.14; 4.1 - 4.43; 5.1, 5.2; 5.16 - 5.21; 5.68 - 5.73; 5.86 - 5.92; 5.98 - 5.106; 5.163 - 5.187; 6.1 - 6.5; 7.1 - 7.28; 7.32 - 7.102; 7.152 - 7.160; 7.189 - 7.223; 7.246 - 7.270; прил. 1, 2, 3, 4 (пп. 1, 2, 3); разделы 5, 6 - кандидатами техн. наук В.Д. Топчием, Н.И. Евдокимовым (ЦНИИОМТП); пп. 3.15 - 3.22; 5.154 - 5.162 - кандидатами техн. наук Н.А. Ушаковым, Ф.И. Рабиновичем, инж. Ю.В. Фроловой (ЦНИИПромзданий); пп. 4.44 - 4.60; 5.188 - 5.199; 6.36 - 6.40; 7.329 - 7.380 - кандидатами техн. наук А.И. Замощиком, Н.С. Хворостовской, инженерами В.А. Самодеевым, А.А. Зыряновым (Красноярский Промстройниипроект); пп. 4.45 - 4.60 - д-ром техн. наук Б.А. Крыловым, канд. техн. наук А.И. Ли (НИИЖБ); пп. 5.3 - 5.15 - инженерами В.А. Скаргой, В.И. Пилипенко (Оргтяжстрой Минтяжстроя СССР), инж. Ю.В. Бударь (РИСИ); пп. 5.22 - 5.52; 7.102 - 7.115 - инженерами В.А. Шиловым, А.С. Рыбиным, А.В. Днепровским, В.П. Шкариным, К.И. Чикваидзе (Оргэнергострой Минэнерго СССР); пп. 5.53 - 5.55; 5.93 - 5.97 - инженерами И.М. Окулистом, Т.И. Овчаренко (Молдгипрострой Госстроя МолдССР); п. 5.56 - инж. П.П. Кликунасом (Оргтехстрой Минстроя ЛитССР); пп. 5.57 - 5.59 инж. В.А. Атанесяном (Ереванский политехнический институт); пп. 5.60 - 5.67; 7.116 - 7.151 - инженерами Д.С. Рабунским и С.Н. Федоровым (проектная контора Спецжелезобетонстроя); пп. 5.74 - 5.86; 7.29 - 7.31; 7.161 - 7.188; прил. 7 - инж. В.А. Загородневым (Казоргстрой Минтяжстроя КазССР), Р.Р. Исхождановым (Минтяжстрой КазССР); пп. 6.28 - 6.35 - канд. техн. наук В.В. Шишкиным (ЦНИИОМТП); пп. 5.107 - 5.127; 7.224 - 7.245; 7.271 - 7.286 - инж. С.А. Шлеймовичем, С.М. Брыскиной (ЦНИИЭПсельстрой Минсельстроя СССР); пп. 5.128 - 5.134; 7.287 - 7.310 - канд. техн. наук Г.И. Гескиным, инженерами Р.И. Красновским, В.П. Бычковой (Донецкий Промстройниипроект); пп. 5.135 - 5.138 - канд. техн. наук П.Б. Петраковым (ЛВВИСКу Мин. обороны СССР); пп. 5.139 - 5.146; 6.11 - 6.27; 7.311 - 7.317; 7.381 - 7.406; прил. 8, 9 - канд. техн. наук А.Ф. Мацкевичем (Горьковский инженерно-строительный институт); пп. 5.147 - 5.153; 7.318 - 7.328 - инж. А.Р. Манукяном (ЦНИИОМТП); пп. 4.61 - 4.69 - д-ром техн. наук Б.А. Крыловым (НИИЖБ), канд. техн. наук А.И. Пижовым (Куйбышевский инженерно-строительный институт); п. 6.6 - инженерами Н.Л. Калининым, А.В. Власовым, Ю.Н. Гребенщиковым, В.Б. Васильевым (Тульский Промстройпроект Минтяжстроя СССР); пп. 6.7 - 6.10 - инженерами А.В. Ночным, М.И. Фридманом, В.П. Птичкиным (Мосспецпромпроект Мосгорисполкома); прил. 4 (п. 4, 5, 6, 7) — инж. В.И. Смолиным (ЦНИИОМТП); прил. 10 - инж. Л.И. Калигорским (НИИЭС).

Общая редакция осуществлена кандидатами техн. наук В.Д. Топчием, Н.И. Евдокимовым. В подготовке Руководства принимала участие инж. А.В. Ильина (ЦНИИОМТП). В расчете опалубки принимали участие д-р техн. наук А.Б. Гемерлинг, канд. техн. наук Р.А. Дубровская (ЦНИИСК), инж. И.А. Ваксина (ЦНИИОМТП).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Опалубка и опалубочные работы должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 23478-79 «Опалубка для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Классификация и общие технические требования», СНиП III-15-76 «Бетонные и железобетонные конструкции монолитные».

Мелкощитовая опалубка должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23477-79 «Опалубка разборно-переставная мелкощитовая инвентарная для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Технические условия».

1.2. Для исключения дублирования разработок и применения малоэффективных конструкций целесообразен переход на применение типовых инвентарных опалубок.

1.3. Опалубка должна, как правило, изготовляться централизованно на специализированных заводах и поставляться потребителю комплектно, в том числе с запасными частями.

Комплект опалубки включает набор всех необходимых элементов для бетонирования конкретных монолитных конструкций. Величина и номенклатура элементов комплекта определяется согласно заказу потребителя.

Греющая опалубка должна поставляться с электронагревательными элементами, утеплителем, электрической схемой соединения разводки и системами контроля и регулирования.

1.4. Каждая новая конструкция опалубки, а также конструкция с измененными узлами и элементами, влияющими на прочность, деформативность и точность монтажа, должны проходить приемочные испытания согласно ГОСТ 15.001-73. Систематически должны производиться периодические испытания. При приемочных испытаниях должны производиться контрольная сборка характерного фрагмента и пробное бетонирование, а при изготовлении греющей опалубки — прогрев бетона.

1.5. Приемка изготовленной опалубки производится предприятием-изготовителем партиями не более 5000 м2. При приемке производится проверка геометрических размеров, качества рабочих поверхностей, в том числе стыков элементов, защиты торцов фанерной и деревянной палубы. Для греющей опалубки проверяются сопротивление изоляции, мощности и сопротивления нагревателей, степени уплотнения и влажности утеплителя, равномерности температурного поля.

1.6. Должны применяться, как правило, унифицированные конструкции опалубки с максимальным использованием взаимозаменяемых профилей, деталей и узлов. Должна быть обеспечена равнопрочность конструкции, в том числе соединений, если они компонуют целиковые панели и блоки, рассчитываемые на восприятие нагрузок всей панелью или блоком.

1.7. Целесообразно применение крупноразмерных опалубочных систем, которые позволяют снизить трудоемкость работ и повысить качество поверхности монолитных конструкций, а также оборачиваемость опалубки за счет уменьшения сопряжений и стыковых соединений.

При разнотипности возводимых конструкций (например, в промышленном строительстве) целесообразно применение мелкощитовой опалубки универсального назначения. Однако перед монтажом из элементов такой опалубки должна производиться укрупнительная сборка, монтаж и демонтаж ее должен, как правило, вестись укрупненными панелями и блоками.

1.8. Размеры опалубки должны назначаться с учетом применения минимального количества типоразмеров.

Размеры формообразующих элементов должны быть, как правило, кратны 300 мм.

1.9. Опалубка должна обладать прочностью, жесткостью и устойчивостью под воздействием монтажных, транспортных нагрузок, а также нагрузок при бетонировании.

Опалубка должна обеспечивать: точность размеров монолитных конструкций; быстрый монтаж и демонтаж, возможность укрупнительной сборки и переналадки в условиях строительной площадки, быстроразъемность соединительных элементов и возможность устранения в них эксплуатационных зазоров.

Греющая опалубка должна обеспечивать равномерность температурного поля, возможность замены нагревателей, стабильность теплотехнических характеристик, возможность эффективного контроля и регулирования режимов обогрева бетона.

1.10. Оборачиваемость опалубки должна быть не менее приведенной в табл. 1.

Таблица 1

Полностью металлическая опалубка должна, как правило, выдерживать не менее: мелкощитовая — 100 об.; крупнощитовая, блочная неразъемная — 300 об.; блочная перемонтируемая и разъемная, объемно-переставная — 200 об.

Для достижения нормативной оборачиваемости фанерной и деревянной палубы торцы ее должны быть защищены от увлажнения водостойким герметиком и от механических повреждений пластмассовыми или металлическими обоймами. Фанера, пиломатериалы и другие древесные материалы должны быть пропитаны или покрыты водостойкими составами.

1.11. Класс точности смонтированной опалубки должен быть на 1 — 2 класса выше класса точности бетонируемых конструкций. Класс точности изготовления отдельных элементов должен назначаться на 1 — 2 класса выше класса точности установки опалубки или с учетом технологических допусков, установленных проектом при сборке. Допуски при установке опалубки принимаются в соответствии с требованиями ГОСТ 21778-81, ГОСТ 21779-76, ГОСТ 21780-76.

Класс точности опалубки для бетонирования различных монолитных конструкций должен быть на 1 — 2 класса выше максимального класса точности из возможной номенклатуры монолитных конструкций.

Прогиб элементов опалубки, в том числе палубы, как правило, не должен превышать l/400 для открытых поверхностей и l/200 для скрытых, где l — свободный пролет.

1.12. Для монолитных конструкций с поверхностями, готовыми после распалубки под окраску или оклейку обоями, опалубка должна обеспечивать получение поверхностей в соответствии с требованиями ГОСТ 22753-77.

Для таких конструкций должны применяться, как правило, крупноразмерные конструкции опалубок с минимальным количеством стыковых соединений, палуба должна изготовляться из целых листов. При изготовлении палубы из нескольких листов стыки палубы должны опираться на несущие ребра каркаса, швы должны быть зачищены заподлицо.

1.13. Прочностные характеристики опалубки должны соответствовать технологии изготовления и характеру монолитных конструкций. При невысоких скоростях бетонирования, применении легких бетонных смесей следует, как правило, использовать облегченные конструкции опалубок.

Для бетонирования разнохарактерных конструкций с различными требованиями к точности их возведения, качеству и характеру поверхности, а также при различной технологии их бетонирования целесообразно применение опалубок с перемонтируемыми унифицированными несущими элементами на разные схемы жесткости и несущие способности панелей и блоков опалубки.

1.14. Поверхности опалубки (кроме деревянных, пластмассовых и пневматической), не соприкасающиеся с бетоном, должны быть окрашены красками, стойкими к окружающей среде в условиях эксплуатации. Рабочие поверхности опалубки и запасных деталей при длительном хранении должны быть подвергнуты консервации по ГОСТ 9.014-78 и СТ СЭВ 992-78.

1.15. Сварные швы выполняются согласно требованиям ГОСТ 5264-80, ГОСТ 8713-79, клеевые соединения — согласно ГОСТ 19414-74.

1.16. Изготовляемая опалубка должна, как правило, проходить аттестацию качества с присвоением категории качества продукции.

1.17. Изготовитель опалубки должен гарантировать качество выпускаемой опалубки. Гарантийный срок должен соответствовать нормативной оборачиваемости опалубки или устанавливаться не менее 12 мес со дня отгрузки потребителю при условии соблюдения правил эксплуатации, установленных изготовителем.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

2.1 По конструктивным признакам опалубка подразделяется на:

разборно-переставную, мелко- и крупнощитовую; подъемно-переставную; блочную; объемно-переставную; скользящую; горизонтально-перемещаемую (катучую и туннельную); пневматическую; несъемную, греющую.

По материалам, применяемым для ее изготовления, опалубка разделяется на металлическую, деревянную, пластмассовую, комбинированную.

2.2. Краткая характеристика и области применения разных типов опалубки приведены в табл. 2.

Таблица 2

3. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПАЛУБКИ

3.1. Поддерживающие элементы опалубки должны выполняться главным образом из стали, что позволяет достичь высокой оборачиваемости и невысокого расхода материала. В качестве палубы может использоваться металл, фанера, древесина, пластик и другие синтетические материалы.

Комбинированные конструкции опалубки являются наиболее эффективными, они позволяют в наибольшей степени использовать физические характеристики материалов. Одним из наиболее эффективных материалов для палубы является фанера, она износоустойчива, стойка к динамическим воздействиям. При использовании фанеры (типа финской) с водостойким синтетическим покрытием оборачиваемость ее достигает 50 раз, такая фанера позволяет получать высококачественные бетонные поверхности, не требующие обработки, имеет невысокую адгезию к бетону.

Полностью стальная опалубка несколько специфична, в зимнее время года требует утепления (или оборудуется нагревательными элементами с утеплением), для получения высококачественных поверхностей с невысоким прогибом палубы между опорными ребрами (l/400 — l/500) должен применяться металлический лист толщиной 4 — 6 мм, что делает такую опалубку достаточно тяжелой.

3.2. Материалы, применяемые для изготовления опалубки, приведены в табл. 3, характеристики материалов и профилей — в прил. 1.

Таблица 3

+80

Стеклотекстолит КАСТ-В, толщиной 8 мм

1850

5500

4000

3050

2600

Анизотропный стеклопластик СВАМ

1900

25000

18000

13500

11500

Полиэфирный плоский стеклопластик

1400

1500

450

-

-

Гетинакс

1350

4000

-

-

-

Винипласт

1400

2000

950

550

-

Применение полностью синтетической опалубки менее эффективно из-за высокой стоимости и дефицитности материалов, более целесообразным является использование листовых материалов в качестве палубы и особенно покрытий.

Наименьшей адгезией к бетону из синтетических материалов обладает гетинакс, текстолит, а также фанера с синтетическим покрытием. Стеклопластик имеет большую адгезию, он быстро обрастает цементной коркой, очистка которой затруднена.

3.7. Характеристика тканей, применяемых для пневматической опалубки, приведена в табл. 6.

Таблица 6

3.8. Характеристика некоторых клеев для изготовления клееных конструкций, для закрепления нагревателей, утеплителя и других целей приведена в прил. 2.

Расчетные характеристики клеевых соединений, а также снижение прочностных характеристик в зависимости от температуры и влажности могут приниматься согласно данным, приведенным в «Пособии по расчетным характеристикам клеевых соединений для строительных конструкций», ЦНИИСК, М., Стройиздат, 1972.

3.9 Для изготовления несъемных опалубочных плит применяются следующие материалы:

а) армоцементная опалубка: портландцемент, шлакопортландцемент и сульфатостойкий портландцемент по ГОСТ 10178-76; песок с модулем крупности 1,2 — 2,5 и предельным содержанием пылеватых и глинистых частиц не более 2,5%; тканая металлическая сетка толщиной проволоки 0,8 — 1,2 мм и размерами ячеек 6 — 12 мм по ГОСТ 3826-66; сварные сетки из арматуры классов А-I, А-II, А-III, диаметром 6 — 8 мм по ГОСТ 8478-66; вода питьевая;

б) железобетонная опалубка: портландцемент, шлакопортландцемент, сульфатостойкий портландцемент по ГОСТ 10178-76; щебень или гравий из твердых горных пород по ГОСТ 10268-80; песок по ГОСТ 10268-80; закладные детали по проекту;

в) стеклоцементная опалубка: портландцемент, шлакопортландцемент, сульфатостойкий портландцемент по ГОСТ 10178-76; портландцемент для производства асбестоцементных изделий по ГОСТ 9835-77; глиноземистый цемент по ГОСТ 969-77; портландцемент белый по ГОСТ 965-78, цветной — по ГОСТ 15825-70; ровинг (жгут) из стеклянных комплексных нитей марки РБР по ГОСТ 17139-79; щелочестойкий ровинг, разработанный Государственным институтом стекла Минпромстройматериалов.

3.10. В качестве материала для изготовления гибких электронагревателей могут быть использованы греющий провод и углеродная ткань.

Рекомендуется применять греющий провод марок: ПОСХВ, ПОСХП, ПОСХМ диаметром 1,1 мм; ПОСХВТ диаметром 1,4 мм (ТУ 16-505-526-73); ПВЖ и ППЖ диаметром 1,4 — 1,8 мм (ТУКП 087-66). Максимально допустимая температура на поверхности изоляции для провода различных марок: ПОСХВ — 70 °C, ПОСХМ — 70 °C, ПОСХП — 90 °C, ПОСХВТ — 105 °C. Условия работы провода ПВЖ от минус 40 °C до плюс 60 °C, провода ППЖ — от минус 60 °C до плюс 70 °C.

3.11. Прослоечную сырую резину следует применять толщиной не более 1 мм. Для армирования рабочего слоя резины используется стеклоткань марки КТ-11 (ТУ 6-11-68-67).

3.12. Коммутационная разводка выполняется из гибких медных шнуров марки ПШ (ГОСТ 9125-74) сечением, в 2 — 3 раза превышающим сечение греющего элемента.

3.13. Для теплоизоляции мата используется штапельное стекловолокно с экранирующим слоем из фольги, характеризующееся высокой термостойкостью и механической прочностью, хорошими диэлектрическими свойствами, низкой теплопроводностью (ГОСТ 10499-78).

3.14. В качестве гидроизоляции применяется прорезиненная ткань (ГОСТ 9584-72).

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕСЪЕМНОЙ ОПАЛУБКИ ИЗ ФИБРОБЕТОНА

3.15. Фибробетон — разновидность дисперсионно-армированных бетонов преимущественно с хаотичным (свободно ориентированным) распределением армирующих элементов (отрезков стальной проволоки диаметром от 0,2 до 2,0 мм) в объеме бетона.

Для армирования листов несъемной опалубки рекомендуется использовать фибры диаметром 0,8 — 1 мм.

3.16. Для приготовления фибробетона в качестве вяжущих следует применять портландские цементы активностью не менее М400, отвечающие требованиям ГОСТ 10178-76.

Использование глиноземистых цементов допускается только в случае применения фибр из нержавеющей стали, а также фибр с защитным покрытием.

Применение быстротвердеющих шлакопортландцементов и пуццолановых портландцементов не рекомендуется.

Расход цемента в смеси должен быть не менее 425 кг/м3.

3.17. Для приготовления фибробетона в качестве мелких заполнителей следует применять кварцевые пески, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-77.

Допускается применение крупного плотного и пористого заполнителя с размерами зерен не более 10 мм.

3.18. Фибровая арматура для конструкций несъемной опалубки изготавливается из проволоки общего назначения из низкоуглеродистых сталей.

Относительную длину фибр рекомендуется назначать из условия l/d >= 100.

3.19. Для повышения прочности сцепления фибровой арматуры с бетоном поверхность фибр рекомендуется профилировать путем их периодического сплющивания по длине. Глубина вмятин не должна превышать 1/3 толщины фибр.

3.20. Подбор состава мелкозернистого бетона для опалубочных листов следует производить в соответствии с «Инструкцией по приготовлению мелкозернистых (песчаных) бетонов» (СН 488-76).

3.21. Объемное армирование бетонной смеси фибрами рекомендуется в пределах 1 — 1,5%.

3.22. Уплотнение фибробетонной смеси опалубочных листов толщиной до 30 мм следует производить путем поверхностного вибрирования или механического уплотнения (катками).

4. ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ОПАЛУБКИ

НАГРУЗКИ НА ОПАЛУБКУ

4.1. Нагрузки на опалубку принимаются в соответствии с требованиями главы СНиП III-15-76, прил. 1.

Примечание. В ЦНИИОМТП и ГОИ НИС Гидропроекта закончены исследования по определению бокового давления бетонной смеси на опалубку. Новые данные по нагрузкам намечается включить в новую редакцию главы СНиП.

4.2 Боковое давление бетонной смеси составляет:

а) при уплотнении бетонной смеси глубинными вибраторами

P_{max} = \gamma h при h <= R и V < 0,5 м/ч;

P_{max} = \gamma(0,27V + 0,78)k_{1}k_{2} при V >= 0,5 м/ч и h >= 1;

б) при уплотнении бетонной смеси наружными вибраторами

P_{max} = \gamma h при V < 4,5 м/ч, h <= 2R1;

P_{max} = \gamma(0,27V + 0,78)k_{1}k_{2} при V >= 4,5, h > 2 м,

где Pmax — максимальное давление бетонной смеси, кгс/м2;

\gamma — плотность бетонной смеси, кг/м3;

h — высота уложенного слоя бетонной смеси, оказывающего давление на опалубку, м;

V — скорость бетонирования, м/ч;

R и R1 — радиус действия соответственно глубинного и наружного вибраторов, м;

k1 — коэффициент, учитывающий подвижность бетонной смеси, принимается равным 0,8 для жесткой и малоподвижной смеси с осадкой конуса 0,2 см; равным 1 для смесей с осадкой конуса 4 — 6 см; равным 1,2 для смесей с осадкой конуса 8 — 12 см;

k2 — коэффициент, зависящий от температуры укладываемой бетонной смеси; k2 = 1,15 для смесей с температурой 5 — 7 °C; k2 = 1 для смесей с температурой 12 — 17 °C; k2 = 0,85 для смесей, имеющих температуру 28 — 32 °C.

Для промежуточных температур значения коэффициента принимаются по большей величине.

Во всех случаях величину давления бетонной смеси следует ограничить величиной гидростатического давления, равной P_{max} = \gamma \cdot h , \gamma для тяжелого бетона принимается равной 2500 кг/м3.

4.3. Распределение давления по высоте опалубки (рис. 1) может быть принято по аналогии с распределением гидростатического давления по треугольной эпюре давлений. Такое распределение дает несколько завышенную величину, однако удобно для расчетов. Результирующая давления равна площади треугольной эпюры и составляет

P = \frac{\gamma h^{2}}{2} .

Рис. 1. Распределение давления по высоте опалубки

а — эпюра давлений; б — трапециевидная эпюра расчетная упрощенная; в — треугольная эпюра расчетная

Действительное распределение давлений соответствует криволинейной эпюре, показанной на рисунке пунктирной линией, расчетная эпюра показана на криволинейной эпюре (рис. 1, а). Высота hmax (рис. 1, в), на которой достигается максимальное давление бетонной смеси, зависит в основном от скорости бетонирования и скорости схватывания и твердения бетона. Обычно ее величина лежит в пределах 2/3H, а величина Pв составляет 0,4 — 0,5 Pmax. Для удобства расчетов такая эпюра заменяется трапециевидной (рис. 1, б) соответствующей площади.

При расчете по формулам главы СНиП III-15-76 принимается треугольная эпюра. Снижение давлений при твердении бетона учтено введением скорости бетонирования и ограничением расчетной высоты радиусом действия вибратора. При этом предполагается, что давление уплотняемой бетонной смеси не передается на нижележащие уплотненные слои смеси за пределами радиуса действия вибратора.

4.4. Кроме статической величины давления бетонной смеси должны учитываться динамические воздействия от сбрасывания смеси и вибрирования. Согласно главе СНиП III-15-76 такие дополнительные нагрузки составляют 400 кгс/м2, а при выгрузке смеси из бадей вместимостью более 0,8 м3 — 600 кгс/м2 (табл. 7).

Таблица 7

Кроме того, при использовании наружных вибраторов должны учитываться дополнительные нагрузки в месте крепления вибратора, а также ветровые нагрузки при расчете устойчивости опалубки значительных размеров. Коэффициент безопасности для ветровых нагрузок принимается равным 1,2.

4.5. При расчете опалубки перекрытий учитываются следующие вертикальные нагрузки: собственная масса опалубки и поддерживающих элементов, принимаемая по проекту; масса уложенной бетонной смеси, принимаемая равной 2500 кг/м3 для обычного тяжелого бетона; масса арматуры по проекту; нагрузка от людей и транспортных средств 250 кгс/м2.

Кроме того, элементы опалубки должны проверяться на сосредоточенную нагрузку (согласно проекту или до 250 кгс от колес двухколесной тележки, 130 кгс от массы рабочего с грузом. В любом случае сосредоточенная нагрузка принимается не менее 130 кгс или вводится дополнительное динамическое воздействие при вибрировании смеси до 200 кгс/м2. Коэффициент перегрузок принимается по табл. 8.

Таблица 8

ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ

4.6. Расчет стальных элементов производится согласно требованиям главы СНиП II-В.3-72, деревянных — согласно СНиП II-25-80.

Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы

4.7 Расчет прочности центрально-растянутых и сжатых элементов производится по формуле

\frac{P}{F_{\text{нт}}} \leq R,

где P — расчетная продольная сила;

Fнт — площадь поперечного сечения нетто;

R — расчетное сопротивление материала (для древесины вдоль волокон).

4.8 Устойчивость центрально-сжатых элементов проверяется по формуле

\frac{P}{\varphi F} \leq R,

где \varphi — коэффициент продольного изгиба;

F — площадь сечения брутто.

При ослаблении сечения не выходящих за кромки (рис. 2, а) деревянных элементов принимается F = 4/3Fнт, если площадь ослаблений превышает 25%F; F = Fнт при симметричных ослаблениях, выходящих за кромки (рис. 2, б).

Рис. 2. Ослабления сжатых элементов

а — не выходящие за кромки ослабления; б — выходящие за кромки, симметричное ослабление; в — выходящие за кромки, несимметричное ослабление

При несимметричных ослаблениях, выходящих за кромки, элементы рассчитываются как внецентренно сжатые (рис. 2, в). \varphi для остальных элементов из стали ВСт.3 принимается в зависимости от гибкости \lambda = l/r (где l — расчетная длина элемента, r — радиус инерции) согласно данным табл. 9.

Таблица 9

Радиус инерции r = \sqrt{I/F} , где I - момент инерции \varphi деревянных элементов определяется по формулам:

\varphi = 1 - 0,8(\frac{\lambda}{100})^{2}\text{при }\lambda \leq 75;

\varphi = \frac{3100}{\lambda^{2}} \text{при }\lambda>75.

4.9. Гибкость составных элементов (приведенная) принимается согласно табл. 10.

Таблица 10

Сечение стержня	Соединительные элементы	Приведенная гибкость \lambda_{\text{пр}}
	Планки	\lambda_{\text{пр}} = \sqrt{\lambda_{y}^{2} + \lambda_{1}^{2}}
	Решетки	\lambda_{\text{пр}} = \sqrt{\lambda_{y}^{2} + k_{1} \frac{F}{F_{\text{р}1}}}
	Планки	\lambda_{\text{пр}} = \sqrt{\lambda^{2} + \lambda_{1}^{2} + \lambda_{2}^{2}}
	Решетки	\lambda_{\text{пр}} = \sqrt{\lambda^{2} + F(\frac{k_{1}}{F_{\text{р}1}} + \frac{k_{2}}{F_{\text{р}2}})}
	Планки	\lambda_{\text{пр}} = \sqrt{\lambda^{2} + 2\lambda_{1}^{2}}
	Планки	\lambda_{\text{пр}} = \sqrt{\lambda^{2} + 2\lambda_{2}^{2}}
	Решетки	\lambda_{\text{пр}} = \sqrt{\lambda^{2} + F \frac{k_{1}}{F_{p2}}}

Обозначения в таблице:

\lambda_{y} - гибкость всего стержня относительно свободной оси;

\lambda - наибольшая гибкость всего стержня;

\lambda_{1} и \lambda_{2} - гибкость отдельных ветвей при изгибе их в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2-2 на участках между планками;

F - площадь сечения всего стержня;

Fр1 и Fр2 - площади сечения раскосов, лежащих в плоскостях, перпендикулярно осям 1-1 и 2-2;

k1 и k2 - коэффициенты, принимаемые в зависимости от величины угла \alpha_{1} и \alpha_{2} между раскосами и ветвью в плоскостях соответствующих решеток (табл. 11).

Таблица 11

Гибкость отдельных ветвей между планками не должна превышать 40.

Соединительные элементы (планки) составных стержней должны быть рассчитаны на условную поперечную силу Qусл, принимаемую равной для Ст.3 Q = 20F кгс, где F - площадь сечения всего стержня брутто.

На это же усилие (20F) рассчитываются связи между опорами, устанавливаемые для уменьшения расчетной длины опоры, F принимается по основному стержню (опоре).

4.10. Приведенную гибкость составных деревянных стоек определяют с учетом податливости соединений \lambda_{\text{пр}} = \sqrt{\mu_{y}\lambda_{y}^{2} + \lambda_{1}^{2}} ,

где \lambda_{y} - гибкость всего элемента без учета податливости соединений;

\lambda_{1} - гибкость отдельной ветви относительно ее продольной оси при расчетной длине ветви меньшей 7 толщин, \lambda_{1} = 0 ;

\mu_{y} - коэффициент \mu_{y} = \sqrt{1 + k_{\text{с}} \frac{bhn}{l^{2}n_{\text{с}}}} ,

где b и h - ширина и высота поперечного сечения, см;

n - количество швов в элементе;

l - расчетная длина элемента, м;

nс - количество срезов (связей, гвоздей, нагелей и т.д.) на 1 м длины элемента;

kс - коэффициент податливости (табл. 12).

Таблица 12

Приведенная гибкость не должна превышать гибкости отдельных ветвей

\lambda = \frac{l}{\sqrt{\Sigma I/F}} ,

где \Sigma I - сумма моментов инерции брутто поперечных сечений всех ветвей;

F - площадь сечения элемента брутто;

l - расчетная длина элемента.

Гибкость составного элемента с равномерно-загруженными ветвями относительно оси, проходящей через центры тяжести сечений всех его ветвей, определяют как для целого (без учета податливости) элемента.

4.11 Расчетные длины стоек определяют по формуле

l_{\text{р}} = \mu l,

где \mu - коэффициент длины (табл. 13);

l - геометрическая длина стойки.

Таблица 13

Схема закрепления и нагрузки	Примеры практического применения	\mu
	Стержни вертикального яруса многоступенчатых трубных лесов с жестким соединением узлов. Телескопические стойки, смонтированные на лесах с креплением опорных башмаков на болтах	2
	Стойка, закрепленная на болтах к многоярусным лесам и раскрепленная поверху диском опалубочной формы. Верхний стержень многоярусных лесов с жестким соединением узлов, раскрепленный поверху диском опалубочной формы	1
	Телескопическая стойка, раскрепленная поверху ригелями. Стержни верхнего яруса лесов с беззамковым креплением элементов и раскреплением поверху ригелями	1
	Телескопическая стойка, смонтированная на лесах с креплением опорных башмаков и раскрепленная поверху ригелями. Верхний стержень многоярусных лесов с жестким соединением в узлах, раскрепленный поверху ригелями	0,7
	Стойка, раскрепленная поверху дисками опалубочной формы. Верхний стержень многоярусных лесов с беззамковым креплением элементов и раскреплением поверху диском опалубочной формы	2
	Телескопическая стойка, смонтированная на лесах, на болтах, раскрепленная поверху связями. Многоярусные леса с жестким соединением в узлах с раскреплением поверху связями	0,5

Изгибаемые элементы

4.12 Расчет на прочность изгибаемых элементов производится по формуле

\frac{M}{W} \leq R_{\text{и}},

где M - расчетный изгибающий момент;

Rи - расчетное сопротивление изгибу;

W - расчетный момент сопротивления поперечного сечения по площади сечения нетто. W составных (из одинаковых слоев) деревянных элементов на податливых соединениях умножается на коэффициент kw, приведенный в табл. 14.

Таблица 14

4.13 Расчет на срез и скалывание производится по формуле

\frac{QS}{I_{\text{вр}}b} \leq R,

где S - статический момент брутто;

Q - расчетная поперечная сила;

Iвр - момент инерции;

b - расчетная ширина сечения, при расчете на скалывание по клеевому шву b = 0,6 полной ширины шва.

Расчет на смятие и скалывание в соединениях деревянных конструкций под углом к направлению волокон (соединения на врубках и др.) проводится:

на смятие T = RсмFсм;

на скалывание T = R_{\text{ск}}^{\text{ср}}F_{\text{ск}} ,

где T - несущая способность соединения;

F - расчетная площадь смятия и скалывания;

R_{\text{ск}}^{\text{ср}} - расчетное сопротивление смятию и скалыванию.

Расчетное среднее сопротивление скалыванию равно

R_{\text{ск}}^{\text{ср}} = \frac{R_{\text{ск}}}{1 + \beta \frac{l_{\text{ск}}}{l}} ,

где lск - расчетная длина плоскости скалывания (не более 10 глубин врезки в элемент);

l - плечо сил скалывания, равное 0,5h при несимметричной врезке (рис. 3, а) и 0,25h при симметричной врезке (рис. 3, б);

\beta - коэффициент, равный 0,25 при расчете растянутых элементов с односторонним расположением площадки скалывания (рис. 3, в), \beta = 0,125 при расчете сжатых элементов с промежуточным расположением площадки скалывания (рис. 3, г);

отношение lск/l >= 3.

Рис. 3. Схема врезок в элементах соединений (а и б), схемы одностороннего (г) и промежуточного (в) скалывания для случая симметричных врезок

4.14. Напряжение смятия \sigma_{\text{см}} от сосредоточенного груза не должно превышать расчетного сопротивления стали сжатию

\sigma_{\text{см}} = \frac{P}{F} <R_{\text{сж}}.

Для металлических балок F принимается равным F = \delta \cdot z , где \delta - толщина стенки, z - условная длина, при опирании на верхний пояс z = b + 2h,

где b - ширина полки;

h - толщина полки.

4.15 В стенках балок должны выполняться условия

\sqrt{\sigma_{x}^{2} - \sigma_{x}\sigma_{y} + \sigma_{y}^{2} + 3\tau_{xy}^{2}} \leq 1,15R;

\sigma_{x} \leq R ; \sigma_{y} \leq R ; \tau_{xy} \leq 0,6R ,

\sigma_{x} , \sigma_{y} - нормальные напряжения;

\tau_{xy} - касательные напряжения.

4.16 Сварные соединения встык рассчитываются на сжатие и растяжение по формуле

\frac{N}{l \cdot \delta} \leq R,

где N - расчетная продольная сила;

l - длина шва;

\delta - наименьшая толщина соединительных элементов;

R - расчетное сопротивление сварного соединения.

Сварные угловые швы рассчитываются на срез по формуле

\frac{N}{\beta h_{\text{ш}}l_{\text{ш}}} \leq R_{\text{ш}},

hш - толщина шва (рис. 4, а, б, в);

\beta - коэффициент ( \beta = 1 для однопроходной автоматической сварки; \beta = 0,9 - для двух- и трехпроходной; \beta = 0,85 - для однопроходной полуавтоматической; \beta = 0,8 - для двух- и трехпроходной полуавтоматической; \beta = 0,7 - для ручной сварки, а также многопроходной полу- и автоматической сварки);

lш - расчетная длина шва, равная полной длине за вычетом 10 мм;

Rш - расчетное сопротивление шва.

Рис. 4. Схемы сечений сварных угловых швов

а - выпуклый шов с равными катетами; б - то же, с неравными катетами; в - вогнутый шов

4.17 Болтовые соединения рассчитывают на срез

\frac{N}{\frac{\pi d^{2}}{4}} \leq R;

на смятие

\frac{N}{d\Sigma\delta} \leq R;

на растяжение

\frac{N}{F_{\text{нт}}} \leq R,

где N - продольная сила;

d - наружный диаметр болта;

\Sigma\delta - наименьшая суммарная толщина элементов;

R - расчетное сопротивление соответственно срезу, смятию и растяжению;

Fнт - площадь сечения болта нетто

F_{\text{нт}} = \frac{\pi}{16} (d_{2} + d_{3})^{2},

d2 - средний диаметр резьбы;

d1 - внутренний диаметр резьбы;

H - высота резьбы d_{3} = d_{1} - \frac{H}{b} .

Величины d1, d2 и H принимают по ГОСТ 9150-81.

Площадь сечения некоторых болтов нетто приведена в табл. 15.

Таблица 15

4.18 Несущая способность одного гвоздя на выдергивание

T = R\pi dl,

R - расчетное сопротивление выдергиванию. Для воздушно-сухой древесины R = 3 кгс/м2, для сырой высыхающей при эксплуатации R = 1 кгс/м2;

l - расчетная длина защемленной части гвоздя. Заостренная часть длиной примерно 1,5d не учитывается, кроме того из длины гвоздя вычитают по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами.

4.19 Расстояние между осями гвоздей, пробиваемых вдоль волокон

S = 15d при толщине элемента c >= 10d;

S = 25d " " " c = 4d;

S >= 15d для элементов, не пробиваемых насквозь, расстояние до торца должно быть не менее 15d, расстояние между гвоздями, пробиваемыми поперек волокон S = 4d, при забивке гвоздей в шахматном порядке или косыми рядами под углом <= 45° расстояние крайнего ряда от кромки не менее 4d.

4.20. Клееные щиты опалубки с деревянным каркасом и фанерной палубой рассчитывают как элементы цельного сечения, приведенного к фанерной палубе (наибольшие напряжения):

на прочность \frac{M}{W_{\text{пр}}} \leq kR ,

где Wпр - приведенный момент сопротивления;

k - коэффициент снижения расчетного сопротивления для палубы из состыкованных листов фанеры, k = 0,6 - для фанеры ФСФ, k = 0,8 - для бакелированной; k = 1 - для палубы без стыков

W_{\text{пр}} = \frac{I_{\text{пр}}}{y} ; I_{\text{пр}} = I_{\text{ф}} + I_{\text{д}} \frac{E_{\text{д}}}{E_{\text{ф}}} ,

здесь Iф - момент инерции фанерной палубы;

Iд - то же, деревянного каркаса;

\frac{E_{\text{д}}}{E_{\text{ф}}} - отношение модулей упругости дерева и фанеры;

на устойчивость

\frac{M}{W_{\text{расч}}} \leq R;

Wрасч = WпрIф; при I_{\text{ф}} = \frac{1250}{(a/\delta)^{2}} для \frac{a}{\delta} \geq 5^{\circ} ;

I_{\text{ф}} = 1 - \frac{(a\delta)^{2}}{5000} для \frac{a}{\delta} <5^{\circ} ;

a - расстояние между ребрами;

\delta - толщина фанеры;

R - расчетное сопротивление фанеры сжатию;

на скалывание древесины ребер или по клеевому шву шпонами фанеры

\tau = \frac{QS}{lb} <R_{\text{ф}.\text{ск}},

где b - расчетная ширина, равная суммарной ширине ребер каркаса;

Rф.ск - расчетное сопротивление фанеры скалыванию.

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

4.21. Геометрические характеристики сечения приведены в прил. 3.

Статический момент сечения относительно оси x или y равен площади сечения, умноженной на расстояние от центра тяжести сечения до оси. В общем виде формулы величины статического момента сечения любой формы относительно осей x и y записываются

S_{x} = \int_{F} ydF ; S_{y} = \int_{F} xdF .

При параллельном переносе осей x на величину b и y на величину a

S_{x_{1}} = S_{x} - bF ; S_{y_{1}} = S_{y} - aF .

Оси, относительно которых Sx и Sy равны нулю, называются центральными и проходят через центр тяжести сечения. Расстояние до центральных осей от любых, произвольно взятых

b = \frac{S_{x}}{F} ; a = \frac{S_{y}}{F} .

Моменты инерции сечения

I_{x} = \int_{F}^{2} ydF ; I_{y} = \int_{F}^{2} xdF ; I_{xy} = \int_{F} xydF .

Моменты инерции при переносе осей относительно центральных

I_{x_{1}} = I_{x} + b^{2}F ; I_{y_{1}} = I_{y} + a^{2}F ; I_{x_{1}y_{1}} = I_{xy} + abF .

Момент сопротивления W = \frac{I_{x}}{y_{max}} , где ymax - наибольшее расстояние (крайние волокна) от нейтральной оси (нулевое значение напряжений).

Моменты инерции, сопротивления и радиусы инерции характерных сечений приведены в табл. 3.1 прил. 3.

Расчетные схемы, моменты и прогибы приведены в табл. 3.2 - 3.5 прил. 3.

Моменты в неразрезных балках приведены в табл. 3.6 - 3.8 прил. 3.

Для удобства расчетов с достаточной точностью сосредоточенные, а также неравномерно распределенные нагрузки могут быть заменены на эквивалентные, равномерно распределенные, вызывающие в балках те же опорные моменты.

Равномерно распределенная разгрузка, эквивалентная сосредоточенной, приведена в табл. 3.9 прил. 3.

Следует иметь в виду, что нагрузки эквивалентны только для опорных моментов, при превалировании моментов в пролете их следует определять по действительной нагрузке, также по действительной нагрузке определяются поперечные силы.

Палуба может рассчитываться как плиты, опертые по контуру (табл. 3.10 прил. 3).

Моменты при разной схеме опирания показаны в табл. 3.10 прил. 3.

Характеристики материалов приведены в прил. 1.

Плотность стали при расчетах принимается равной 7850 кг/м3, коэффициент линейного расширения 1,2·10-5 град-1, коэффициент поперечной деформации (Пуассона) 0,3; модуль упругости стали E = 2,1·106 кгс/м2; модуль сдвига G = 8,1·105 кгс/м2.

4.22. При установке опалубки по отдельным элементам каждый элемент рассчитывается отдельно. При установке опалубки каркасными щитами расчет ведется с учетом момента сопротивления и инерции всего щита с ребрами жесткости и несущими элементами, включенными в сечение щита и работающих совместно.

Примеры расчета опалубки приведены в прил. 4.

НОМОГРАФИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГРЕЮЩЕЙ ОПАЛУБКИ

Определение коэффициента теплопередачи

4.23. Толщина утеплителя в термоактивной опалубке, как правило, ограничивается высотой ребер жесткости каркаса щитов. Поэтому оптимальный с точки зрения экономических показателей при эксплуатации опалубки коэффициент теплопередачи термоактивных щитов определяется путем подбора соответствующих утепляющих материалов и конструкций теплоизоляции.

4.24. Теплопотери через утеплитель щитовой разборно-переставной опалубки не должны превышать 35%, а для объемно-переставной и блок-форм - 25%.

4.25. Оптимальное термическое сопротивление теплоизоляции рекомендуется назначать с учетом затрат на электроэнергию при обогреве бетона.

4.26. Коэффициент теплопередачи греющих щитов зависит от многих переменных: площади поверхности открытых ребер каркаса, размеров щита, скорости ветра, теплофизических характеристик примененного утеплителя, качества герметизации утеплителя от продувания и т.п. Для наиболее распространенной в строительстве стальной греющей опалубки с утеплителем из минераловойлочных матов усредненные коэффициенты теплопередачи могут быть определены по номограмме рис. 5.

Рис. 5. Номограмма для определения усредненных коэффициентов теплопередачи стальных греющих щитов

4.27. Для стальных щитов площадью более 1 м2 с теплоизоляцией различной конструкции при площади открытых ребер каркаса до 600 см2, с отношением периметра открытых ребер каркаса к площади щита 3,5:1 - 4,5:1 и скорости ветра до 1 м/с усредненные коэффициенты теплопередачи можно определить по табл. 16.

Таблица 16

4.28. Для конструктивных решений фанерной греющей опалубки с характеристиками щитов, приведенными в п. 4.27, коэффициенты теплопередачи могут приниматься по данным табл. 17.

Таблица 17

Выбор удельной мощности

4.29. Удельную мощность нагревателей греющей опалубки выбирают постоянной на всю продолжительность цикла термообработки бетона.

Удельная мощность нагревателей должна обеспечивать требуемую скорость подъема температуры на поверхности обогреваемых конструкций с учетом теплообмена и термонапряженного состояния монолитных конструкций. Занижение удельной мощности по отношению к оптимальной приводит к удлинению сроков термообработки, завышение - к перерасходу электроэнергии, к увеличению температурных градиентов по сечению конструкции, вызывающих развитие деструктивных явлений в бетоне, а при использовании систем автоматического регулирования температуры обогрева - к неравномерной работе электронагревателей.

4.30. Удельную мощность электронагревателей комплекта греющей опалубки следует выбирать в зависимости от массивности обогреваемых монолитных конструкций, расчетной температуры окружающего воздуха и скорости ветра, температуры бетонной смеси, уложенной в опалубку, и теплофизических свойств утеплителя щитов.

4.31. При ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах регулирования температуры обогрева бетона удельную мощность электронагревателей термоактивной опалубки следует принимать по номограмме рис. 6.

Рис. 6. Номограмма для определения удельной мощности электронагревателей греющей опалубки при ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах работы

При саморегулирующемся режиме обогрева бетона, приготовленного на портландцементе активностью М400 - М500, удельную мощность электронагревателей следует принимать по номограмме рис. 7. Саморегулирующийся режим может применяться при выполнении небольших по объему бетонных работ разового характера и отсутствии на стройплощадке автоматических средств контроля и регулирования температуры обогрева.

Рис. 7. Номограмма для определения удельной мощности электронагревателей греющей опалубки при саморегулирующемся режиме обогрева

При таком режиме температура бетона в процессе обогрева принимает постоянное значение в зависимости от температуры наружного воздуха, коэффициента теплопередачи утеплителя, расхода и активности цемента, модуля опалубливаемой поверхности и удельной мощности электронагревателей.

4.32. Удельная мощность щитов, используемых для отогрева мерзлых грунтов оснований, должна находиться в пределах 1,5 - 2 кВт/м2. Температура обогрева должна быть в пределах 100 °C. Коэффициент теплопередачи утеплителя щитов не должен превышать 3,5 Вт/(м2·°C).

4.33. Удельную мощность электронагревателей в термоактивных щитах, расположенных в углах обогреваемых монолитных конструкций, следует назначать равной 2/3 удельной мощности нагревателей рядовых щитов.

Ширина угловых щитов (или часть щита) с нагревателями пониженной мощности должна составлять примерно 1/2 толщины стены или меньшего из размеров сечения колонн и балок, но не менее 300 мм, а для фундаментов - в пределах 500 - 600 мм. Удельная мощность должна быть распределена по ширине угловых щитов плавно от 2/3 до полной удельной мощности рядовых щитов, начиная от угла конструкции.

4.34. Открытые ребра каркаса стальной опалубки оказывают существенное влияние на равномерность распределения температурного поля на палубе щитов. Потребную дополнительную мощность для компенсации теплопотерь через открытые ребра каркаса следует определять теплотехническим расчетом.

Ориентировочно удельную мощность электронагревателей у открытых ребер сечением до 10 x 100 мм можно принимать равной 0,5Pуд.

При применении кабельных и других линейных электронагревателей можно конструктивно уменьшать их шаг вдвое на участке палубы шириной 100 мм от края ребра.

Выбор шага линейных электронагревателей

4.35. Шаг линейных электронагревателей должен обеспечивать получение равномерного температурного поля по всей плоскости палубы. Температурные перепады на палубе не должны превышать 5 °C.

4.36. Выбор шага линейных электронагревателей должен производиться с учетом толщины и материала палубы, удельной электрической мощности, коэффициента теплопроводности бетона и утеплителя. Правильный выбор этих параметров должен обеспечивать в соприкасающихся с палубой пристенных слоях бетона температурные градиенты не выше критических, при которых возникающие в поверхностном слое бетона напряжения еще не приводят к необратимым деструктивным явлениям, к снижению его прочностных и качественных характеристик.

4.37. Перепад температуры \Delta T на палубе между расположенными вплотную к ней смежными линейными нагревателями диаметром до 6 мм может быть вычислен по формуле

\Delta T = \frac{4 \cdot P^{\text{уд}}b}{\pi\lambda_{\text{п}}} \sum_{n = 1}^{3} \frac{1}{(2n - 1)[e^{\gamma(2n - 1)}(1 + \frac{\lambda_{\text{б}}}{\lambda_{\text{п}}}) - e^{- \gamma(2n - 1)}(1 - \frac{\lambda_{\text{б}}}{\lambda_{\text{п}}})]} ,

где Pуд - удельная мощность электронагревателей, Вт/м2;

b - шаг электронагревателей, м;

\lambda_{\text{п}} - коэффициент теплопроводности материала палубы щитов, Вт/(м·°C);

e = 2,72;

\lambda_{\text{б}} - коэффициент теплопроводности бетона, Вт/(м·°C);

\gamma = \frac{2\pi\delta_{\text{п}}}{b} ,

где \delta_{\text{п}} - толщина палубы щитов, м.

4.38. Оптимальный шаг линейных электронагревателей диаметром до 6 мм в греющей опалубке со стальной палубой при допустимых температурных градиентах на поверхности обогреваемых конструкций до 0,4 - 0,5 град/см, что соответствует перепаду в 2 - 2,5 °C при шаге 100 мм, следует принимать по номограмме рис. 8.

Рис. 8. Номограмма для определения оптимального шага линейных электронагревателей диаметром 6 мм в греющей опалубке со стальной палубой

При отогреве мерзлых грунтовых оснований, а также обогреве монолитных конструкций, если проектом производства работ обоснованы большие перепады температуры на палубе щитов, шаг нагревателей может быть определен по номограмме при температурных градиентах, превышающих 0,5 град/см.

4.39. Оптимальный шаг b и нагрузку на единицу длины p линейных электронагревателей круглого сечения диаметром 12 - 16 мм с установленным над ними теплоотражающим экраном в греющей опалубке со стальной палубой рекомендуется принимать по табл. 18.

Таблица 18

4.40. Значения шага и нагрузок на единицу длины, определенные по номограмме рис. 8 и табл. 18, приведены для линейных электронагревателей, расположенных вплотную к палубе. Для нагревателей, расположенных с зазором до 5 мм от палубы, указанные значения следует увеличить до 15%.

4.41. Шаг проволочных электронагревателей, запрессованных в слое термостойкого диэлектрика на фанерной палубе в плоскости, соприкасающейся с бетоном, а также нагрузку на единицу длины следует принимать по табл. 19.

Таблица 19

4.42. В греющей опалубке с палубой, изготовленной из дерева, фанеры, стеклоцемента или пластмасс, шаг линейных нагревателей, укладываемых внутри опалубочных щитов, не должен превышать 150 мм.

4.43 Мощность, приходящаяся на единицу длины линейных нагревателей, должна удовлетворять выражению

p_{\text{н}} = \frac{1,12P_{\text{н}}^{\text{уд}}b}{1 + b} ,

где pн - электрическая нагрузка на единицу длины электронагревателей, Вт/м;

P_{\text{н}}^{\text{уд}} - удельная мощность электронагревателей, Вт/м2;

b - шаг нагревателя, мм.

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГИБКИХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ (ГЭ) С ПРОВОДОМ ПОСХВ

4.44. Расчет параметров ГЭ производится из условий их работы, температуры окружающей среды и требуемой температуры прогрева бетона tб.

Задается максимальное значение температуры поверхности прогреваемого бетона.

Определяется рабочая температура поверхности нагревательного элемента

tраб = 13tб.

Рассчитывается полезная удельная мощность нагревательного элемента

Pпол = 6,35tраб.

Рассчитывается дополнительная удельная мощность нагревательного элемента для компенсации потерь тепла в атмосферу при известной температуре наружного воздуха tв

P_{\text{доп}} = \frac{t_{\text{раб}}t_{\text{в}}}{\frac{1}{\alpha} + R_{\text{м}}} ,

где \alpha - коэффициент конвективной теплоотдачи между теплоизолированной поверхностью нагревателя и наружным воздухом, ;

Rм - термическое сопротивление, Rм = 0,75 м2·°C/Вт.

Определяется полная удельная мощность электронагревателя

Pтр = Pпол + Pдоп.

Находится требуемая полная мощность одного электронагревателя Pм = PтрFм,

где Fм - площадь гибкого нагревательного элемента (мата), м2.

Определяется рабочее напряжение ГЭ

U = \frac{1}{n} \sqrt{P_{\text{м}} \frac{0,193l}{S}} ,

где 0,193 - удельное сопротивление оцинкованной стальной жилы греющего элемента при 100 °C, Ом·мм2/м;

n - число параллельно соединенных секций из греющего провода;

l - длина греющего провода, м;

S - сечение жилы греющего провода, мм2.

Пример расчета

Задается: температура на поверхности бетона tб = 50 °C; температура воздуха tв = 10 °C;

коэффициент конвективного теплообмена ;

термическое сопротивление Rм = 0,75 м2·°C/Вт;

ширина активной части нагревательного элемента b = 0,8 м;

рабочее напряжение U = 60 В.

Определяется рабочая температура поверхности нагревательного элемента (с учетом, что она не должна превышать 100 °C):

tраб = 1,3·tб = 1,3·50 = 65 °C (65 °C < 100 °C).

Рассчитывается полезная удельная площадь нагревательного элемента

Pпол = 6,35tраб = 6,35·65 = 413 Вт/м2.

Рассчитывается дополнительная удельная мощность нагревательного элемента для компенсации потерь тепла в атмосферу

P_{\text{доп}} = \frac{t_{\text{раб}} - t_{\text{в}}}{\frac{1}{\alpha} + R_{\text{м}}} = \frac{65 - (- 10)}{\frac{1}{20} + 0,75} = 94\text{Вт}/\text{м}^{2}.

Рассчитывается требуемая полная удельная мощность ГЭ

Pтр = Pпол + Pдоп = 413 + 94 = 507 Вт/м2.

Определяется длина греющего провода l одной секции

l = \frac{U^{2}S}{0,193P_{\text{тр}}} = \frac{60^{2} \cdot 0,95}{0,193 \cdot 507} = 35\text{м}.

Определяется число рядов в одной секции ТЭ

n = \frac{l - l_{\text{нагр}}}{b} ,

где b - ширина активной части, т.е. длина одного полувитка;

lнагр - длина активной части одной секции в расчете на 1 м2 поверхности;

lнагр = 1:0,8 м = 1,25 м.

Тогда

n = \frac{35 - 1,25}{0,8} = 42,2 \approx 42\text{ряда}.

Шаг раскладки провода "змейкой"

a = \frac{l_{\text{нагр}}}{n} = \frac{1,25 \cdot 1000}{42} = 29,8\text{мм}.

Таким образом, геометрические размеры активной части нагревателя одной секции 0,8 x 1,25 м при шаге раскладки 29,8 мм. Греющий провод общей длиной 35 м укладывается в 42 ряда. В том случае, когда задается площадь гибкого нагревателя ГЭ, для расчета электрических параметров используются формулы п. 4.44.

При использовании греющего провода марок ПОСХВ и ПОСХМ, когда максимально допустимая температура изоляции равна 70 °C, расчет рабочего напряжения производится по формуле

U = \frac{1}{n} \sqrt{P_{\text{м}} \frac{\rho_{0}(1 + \beta tl)}{S}} ,

где \rho - удельное электрическое сопротивление проволоки при 0 °C, Ом·мм2/м, для оцинкованной стальной проволоки \rho_{0} = 0,125\text{Ом } \cdot \text{мм}^{2}/\text{м} (определено экспериментально);

\beta - термический коэффициент сопротивления, град-1, для оцинкованной проволоки \beta = 0,00544\text{град}^{- 1} (определено экспериментально);

t - максимальная температура греющего провода, °C;

l - длина греющего провода, м.

На стадии конструирования длины греющего провода по заданным параметрам гибкого нагревателя может быть определена с помощью номограммы, изображенной на рис. 9, и графика на рис. 10. Методика определения рассмотрена на конкретном примере.

Рис. 9. Номограмма для определения длины греющего провода по заданным параметрам гибкого нагревателя

Рис. 10. График для определения удельного электрического сопротивления греющего провода в зависимости от температуры

Пример

Дано: удельная мощность гибкого нагревателя Rуд = 500 Вт/м2; максимальная температура греющего провода t = 80 °C; рабочее напряжение U = 60 В; сечение греющего провода S = 0,95 мм2; материал греющего провода - сталь; удельное электрическое сопротивление стальной проволоки при 0 °C \rho_{0} = 0,125\text{Ом } \cdot \text{мм}^{2}/\text{м} .

Определить длину греющего провода l на одну секцию нагревателя.

По графику, изображенному на рис. 11, определяется удельное электрическое сопротивление стального провода при 80 °C \rho_{80} = 0,173\text{Ом } \cdot \text{мм}^{2}/\text{м} . Этот параметр для номограммы на рис. 10 также является исходным.

Рис. 11. Номограмма для определения греющей поверхности опалубки в зависимости от расстояния между сетчатыми нагревателями и их материалом при ширине, сеток нагревателя 15 см

n - расстояние в свету между нагревателями; 1 - латунь; 2 - жаропрочная сталь; 3 - нержавеющая сталь

По заданным значениям мощности и напряжения находятся на номограмме соответствующие точки А и Б, из которых восстанавливаются перпендикуляры. Точка пересечения В определит значение токовой нагрузки I = 8,3 А.

Далее из точки В через точку Б проводится прямая до пересечения с линией, соответствующей найденному значению токовой нагрузки Г. Из точки Г опускается перпендикуляр на ось абсцисс. Точка пересечения перпендикуляра с осью Д определит величину электрического сопротивления R = 7,3 Ом.

Из точки Е пересечения продолжения перпендикуляра с линией, соответствующей заданному сечению провода (S = 0,95 мм2), проводится прямая, параллельная оси абсцисс. Из точки Ж ее пересечения с линией, соответствующей определенному по графику рис. 11 значению удельного сопротивления \rho_{80} = 0,173\text{Ом } \cdot \text{мм}^{2}/\text{м} , проводится перпендикуляр к оси абсцисс. Полученная точка З их пересечения дает искомую длину греющего провода l = 39 м.

Может оказаться, что вычисленная длина слишком велика и не укладывается в конструируемый элемент или слишком мала для обеспечения равномерного обогрева. Тогда следует провести перерасчет на другие значения напряжения или сечения провода.

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА СЕТЧАТЫХ И ПЛАСТИНЧАТЫХ НАГРЕВАТЕЛЕЙ

4.45. Сетчатый электронагреватель представляет собой отдельные полосы тканых сеток (табл. 20) из латуни, меди или стали, соединенные между собой последовательно с помощью медных пластин и размещаемые между двумя слоями термостойкой электроизоляции. Он может быть выполнен и в виде сплошной, зигзагообразной вырезанной полосы из тканой сетки с медными пластинами-шипами на концах, которыми нагреватель подключается к электрической цепи. Соединение пластин или сеток между собой и подсоединение коммутационных выводов может быть выполнено также посредством высококачественной пайки.

Таблица 20

4.49. Выделение тепла при пропускании через сетчатые электронагреватели электрического тока промышленной частоты происходит в основном за счет активного сопротивления материала нагревателей.

4.50. Последовательное соединение полос сетчатого нагревателя между собой осуществляется на всю их ширину медными сдвоенными пластинами шириной 20 мм и толщиной не менее 2 мм, зажимаемыми с помощью болтов или заклепок, предпочтительно с потайными головками. При этом необходимо, чтобы полосы сеток были плотно зажаты между пластинами и не имели торчащих концов проволок.

4.51. Во избежание повреждения тонких проволок сетки при стягивании их соединительными пластинами последние не должны иметь острых кромок.

4.52. Для обеспечения более надежного контакта с соединительными пластинами продольные проволоки сетки могут быть припаяны к пластинам. После пайки, во избежание развития коррозии от применяемых травильных растворов, места пайки следует промыть и просушить.

4.53. В качестве электроизоляции при изготовлении сетчатых и пластинчатых электронагревателей может использоваться любое токонепроводящее покрытие или материал, выдерживающие температуру не ниже 300 °C: стеклоткань, асбестовая ткань, асбестовый капрон, паронит и др.

В случае применения изолирующих покрытий с более низкой температурой эксплуатации (резина, полиэтилен) температура на сетке или пластине не должна превышать 90 °C. Такие нагревательные элементы могут быть использованы как низкотемпературные греющие элементы, например, в гибких термоактивных покрытиях.

4.54. Электрическое сопротивление 1 м сетчатого или пластинчатого электронагревателя r может определяться экспериментально вырезкой полосы соответствующей ширины и длины и замером сопротивления, например, методом "вольтметр-амперметр". Однако оно может вычисляться и аналитически по следующим формулам:

а) для сетчатого электронагревателя

r = 1,274\rho_{0} \frac{c + d}{bd^{2}} ,

где \rho_{0} - удельное электрическое сопротивление материала нагревателя при 20 °C, Ом·мм2/м;

b, d, c - соответственно ширина полосы, диаметр и размер ячейки сетки, мм;

б) для пластинчатого электронагревателя

r = \frac{\rho_{0}}{10^{3}e \cdot \delta} ,

где \delta - толщина полосы нагревателя, мм.

4.55. Зависимость электрической мощности щита греющей опалубки от его размеров, подводимого напряжения, размеров и схемы размещения сетчатых и пластинчатых нагревателей определяется формулой

P_{i}F_{i} = P_{i}B_{i}L_{i} = \frac{10^{- 3}U^{2}}{r(\frac{B_{i} - 2c - l}{b + l})(L_{i} - 2a + b)(1 - \beta t)} ,

где r - электрическое сопротивление 1 м нагревателя шириной l, Ом/м, полосы;

a, c - расстояние от края до края щита опалубки соответственно по длине и ширине, м, назначается конструктивно;

b - расстояние в свету между смежными полосами нагревателя, м;

l - ширина одной полосы нагревателя, м;

\beta - температурный коэффициент сопротивления материала нагревателя, 1 °C;

t - температура нагревателя, °C;

Li, Bi - соответственно длина и ширина опалубки, м;

Fi - площадь опалубки;

U - напряжение, подводимое к нагревателям, В;

Pi - удельная мощность щита, кВт/м2 (определяется теплотехническим расчетом или по номограмме рис. 8).

4.56. Для обеспечения равномерности температурного поля в обогреваемой железобетонной конструкции расстояние в свету между смежными полосами не должно превышать 100 мм.

4.57 По формуле п. 4.55, варьируя параметры сетчатых и пластинчатых электронагревателей, можно определить:

а) необходимое напряжение для питания нагревателей при заданных размерах щита;

б) оптимальные размеры щитов при заданном напряжении на низкой стороне питающего трансформатора.

4.58. При конструировании щитов с сетчатыми или пластинчатыми нагревателями в случае невозможности или нецелесообразности разрезки опалубки на отдельные щиты расчетных размеров при заданном напряжении на низкой стороне питающего трансформатора потребная удельная мощность (электрическая) опалубки может быть обеспечена за счет изменения схемы подключения отдельных нагревателей. Например, если напряжение трансформатора недостаточно, то подобранное на весь щит опалубки число нагревателей разбивается на две или три группы, которые подключаются к трансформатору параллельно.

4.59. Для создания равномерного теплового потока по всей поверхности щита и исключения перегрева периферийных участков ширина полос у периферийных участков назначается несколько меньшей по сравнению с выбранной за счет соответствующего увеличения расстояния в свете между полосами в средней части.

4.60. Сила тока в подводящих кабелях может быть определена из размеров щита опалубки и подводимого напряжения по формуле

I = \frac{U}{r(\frac{B_{i} - 2c - 1}{b + c} + 1)(L_{i} - 2a + b)(1 + \beta t)} .

РАСЧЕТ ГРЕЮЩЕЙ ОПАЛУБКИ С СЕТЧАТЫМИ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯМИ

4.61. Греющую площадь щитовой опалубки (или гибкой), оборудованной сетчатыми нагревателями из различных материалов, следует определять по номограмме рис. 11.

Обычно расстояние между лентами сетчатых нагревателей принимается 10 - 20 см. Это расстояние сокращается до 2 - 5 см, если необходимо увеличить подвод тепла в углах и стыках опалубки, а также в зонах возможного повышенного оттока тепла в ранее забетонированную конструкцию.

4.62. Исходя из номинальной силы тока трансформаторов, применяемых для питания греющих опалубок с сетчатыми электронагревателями, определяется наиболее целесообразное соединение элементов нагревателя в опалубке. В случае невозможности уменьшения расстояния между нагревателями из-за конструктивных особенностей опалубки допускается уменьшать обычно принятую ширину лент нагревателя. Возможно также комбинированное решение - изменение ширины лент и расстояния между ними. Площадь же нагревателя при таком принципе конструирования всегда составляет некоторую часть от площади греющей опалубки и обычно находится в пределах 0,3 - 0,85 (табл. 21).

Таблица 21

Площадь нагревателя определяется выражением

Fн = kнFоп,

где Fоп - площадь опалубки, а коэффициент k_{\text{н}} = \frac{F_{\text{н}}}{F_{\text{оп}}} характеризует полноту заполнения нагревателем обогреваемой площади опалубки.

4.63. Греющую опалубку с сетчатыми электронагревателями рассчитывают аналогично тепловому расчету электрических печей сопротивления.

4.64. Теплообмен между греющей опалубкой и бетоном обычно определяют для ряда значений температур на контакте бетон-опалубка, применяемых к началу изотермического выдерживания при 45, 65, 85 °C, назначаемых в зависимости от технологических параметров бетона, его состава, модуля поверхности и требуемой прочности к концу тепловой обработки.

4.65. При расчете греющей опалубки принятой конструкции определяют размер и установленную мощность сетчатых нагревателей с учетом энергетических параметров источников питания.

4.66 Удельную поверхностную мощность сетчатого нагревателя определяют по формуле

P_{\text{уд}} = \frac{P_{\text{оп}}}{10^{- 4}k_{\text{н}}F_{\text{оп}}} ,

где kн - коэффициент заполнения опалубки нагревателем;

Pоп - удельная мощность, расходуемая на подъем температуры 1 м2 поверхности бетона и опалубки, определяемая по формуле

P_{\text{оп}} = P_{1} + P_{2} + P_{3} = \frac{C_{1}\gamma_{1}F_{1}\delta_{1}(t_{1} - t_{2})}{\tau_{1}} + F_{\text{оп}}k(t_{1} - t_{3}),

где P1 - мощность электрическая, необходимая для разогрева бетона и для нагрева формы или опалубки, Вт;

P2 - мощность, расходуемая на воспламенение потерь в окружающую среду в процессе прогрева бетона, Вт;

P3 - мощность, эквивалентная теплу, выделяемому от экзотермии цемента, Вт (при тепловой обработке конструкций с Mп > 6 незначительна, можно пренебречь);

C1 - приведенная удельная теплоемкость бетона и материала опалубки, Дж/(кг·К);

\gamma_{1} - приведенная объемная масса бетона и материала опалубки, кг/м3;

t1 - средняя температура бетона к концу подъема, °C

t_{1} = \frac{t_{1}\prime + t_{2}\prime}{2} ,

где t_{1}\prime - температура бетона на контакте с греющей опалубкой, °C;

t_{2}\prime - температура бетона с необогреваемой стороны, °C;

t2 - начальная температура бетона перед тепловой обработкой, °C;

t3 - температура наружного воздуха, °C;

\delta_{1} - общая толщина материала бетона и опалубки, м;

F1 - общая площадь теплоотдающей поверхности, м2;

Fоп - принятая обогреваемая площадь бетона, равная 1 м2;

k - коэффициент теплопередачи опалубки, Вт/(м2·°C);

\tau_{1} - продолжительность этапа, с.

4.67 Необходимую длину сетчатого нагревателя принятой ширины определяют по формуле

l = \frac{k_{\text{н}}F_{\text{оп}}}{b} ,

где b - ширина сетчатого нагревателя, м.

4.68. Падение напряжения Uн и силу тока Iр в сетчатом нагревателе определяют при длине 1 м. Для ориентировочных расчетов на основании экспериментальных данных составлены приведенные на рис. 12 номограммы, по которым определены электротехнические параметры сетчатых нагревателей в зависимости от их ширины и требуемой удельной мощности.

Рис. 12. Номограмма для определения электрических параметров сетчатых нагревателей в зависимости от установленной мощности

а - из латуни Л-80; б - из жаропрочной стали; в - из нержавеющей стали; в - расстояние между нагревателями, см

4.69 Необходимое расчетное напряжение однофазной цепи по формуле

Up = lUн,

где Uн - падение напряжения, определенное по номограммам, В/м (см. рис. 12).

4.70 Активную мощность нагревателя по формуле

P_{\text{акт}} = I_{\text{р}}U_{\text{р}}cos\alpha,

где Iр - расчетная сила тока, определенная по номограмме (см. рис. 12), А;

cos\alpha - угол сдвига фаз, град или рад.

4.71. По рабочему току выбирают трансформатор и сечение питающих проводов. При этом возможно присоединение нагревателей к источнику энергии по двум схемам - "звездой" или "треугольником".

В первом случае

Iл = Iф = Iр; U_{\text{л}} = \frac{P_{\text{акт}}}{\sqrt{3} I_{\text{л}}cos\alpha} .

Во втором случае

I_{\text{л}} = \sqrt{3} I_{\text{ф}} ; Uл = Uф,

где Uл - линейное напряжение между любыми двумя проводами трехпроводной трехфазной линии, В;

Iл - линейный ток, текущий в одном из проводов трехпроводной трехфазной линии, А;

Uф - фазное напряжение между любыми из проводов линии и нулевой точкой "звезды", В;

Iф - фазный ток, текущий в одной из сторон "треугольника" или в одном из лучей "звезды", А.

Пример расчета греющей опалубки с сетчатыми нагревателями

Данные для расчета:

Необходимо произвести тепловую обработку железобетонной плиты толщиной 16 см, площадью 27 м2 из тяжелого бетона марки М300 на портландцементе Белгородского завода марки М400 в металлической опалубке из щитов с сетчатыми нагревателями из лент латуни марки Л-80 шириной 15 см при расстоянии между лентами 10 см.

Условия тепловой обработки:

температура наружного воздуха t3 = -20 °C;

температура изотермического выдерживания на контакте бетон-опалубка t_{1}\prime = + 80^{\circ}C ;

температура уложенного в опалубку бетона t_{2}\prime = + 10^{\circ}C ;

подъем температуры \tau в течение 6 ч.

Технологический расчет осуществляется применительно к односторонней тепловой обработке с утепляющим верхним матом при k = 5,12 Вт/(м2·°C), приведенной удельной теплоемкости: C1 = 1,046·103 Дж/(кг·К) и объемной массе \gamma_{1} = 2400\text{кг}/\text{м}^{3} .

Находим среднюю температуру тепловой обработки, считая, что на контакте с утепляющим верхним щитом она равна t_{2}\prime = 67^{\circ}C и определена по следующей методике:

по оси абсцисс (рис. 13) в неизменном масштабе отложим величины термических сопротивлений утеплителя с необогреваемой стороны опалубки, ab, бетона bc и греющей опалубки cd;

через точки a, b, c и d проводим вертикальные линии, на которых откладываем заданные величины температуры наружного воздуха с внешней стороны опалубки (точки A и C) и температуру на контакте бетон-опалубка к концу тепловой обработки (точка B). Значение искомой температуры на контакте бетон-утеплитель к концу подъема температуры будет соответствовать точке пересечения отрезка AB с перпендикуляром из точки b. Получаем точку Д, значение температуры в которой необходимо для определения средней температуры

t_{1} = \frac{80 + 67}{2} = 74^{\circ}C.

Рис. 13. Распределение температур в бетонной плите при одностороннем обогреве

A и C - заданные величины температуры наружного воздуха; B - температура на контакте бетон-опалубка к концу тепловой обработки; Д - искомая температура на контакте бетон - греющая опалубка к концу тепловой обработки. По оси абсцисс x-x отложены термические сопротивления утеплителя, бетона и греющей опалубки

Последовательно произведя энергетический расчет и заменив в формулах символы абсолютными величинами, получим:

удельную мощность

P_{\text{оп}} = \frac{1,047 \cdot 10^{3} \cdot 2400 \cdot 1 \cdot 0,16(74 - 10)}{6 \cdot 3600} + 2 \cdot 5,12(74 + 20) = 2149\text{Вт};

удельную поверхностную мощность нагревателя

P_{\text{уд}} = \frac{2149}{10^{- 4} \cdot 0,6 \cdot 1} \approx 0,36\text{Вт}/\text{см}^{2};

необходимую длину сетчатого нагревателя принятой ширины

l = \frac{0,67 \cdot 27}{0,15} = 108\text{м}.

Здесь l - длина нагревателя на 1 м2 опалубки.

По номограмме (см. рис. 12) в соответствии с удельной мощностью Pуд = 0,36 Вт/см2 для сетчатого нагревателя из латуни шириной b = 15 см находим Iр = 270 А и Uн = 1,8 В/м;

находим напряжение в однофазной цепи

Uр = 108·1,8 ~= 194 В;

требуемую активную мощность сетчатого нагревателя

P = I_{\text{р}}U_{\text{р}}cos\alpha = 270 \cdot 194 \cdot 1 = 52380\text{Вт};

при использовании трехфазного тока по схеме "звезда"

U_{\text{л}} = \frac{52380}{2 \cdot 270 \cdot 1} \approx 112\text{В};

U_{\text{ф}} = \frac{112}{3} = 65\text{В}.

При подключении по схеме "звезда" на каждую фазу подключается 108/3 = 36 м сетчатого нагревателя на соответствующую ступень трансформатора ТМОБ-63, мощность и напряжение которого соответствуют расчетным (пример раскладки покрытий на рис. 14).

Рис. 14. Пример раскладки греющих покрытий, присоединенных к трансформатору по схеме "звезда", при обогреве бетона перекрытия

1 - греющие покрытия; 2 - коммутационные кабели; 3 - трансформатор; 4 - подводящие ток кабели

Аналогично предыдущему расчету определяем:

удельную мощность нагревателя в период изотермического выдерживания по формуле

P_{\text{из}} = \frac{P_{\text{оп}}}{10^{- 4}k_{\text{н}} \cdot F_{\text{оп}}} = \frac{899}{10^{- 4} \cdot 0,6 \cdot 1} = 0,15\text{Вт}/\text{см}^{2}.

По номограмме (см. рис. 9) находим Iр = 190 А и Uн = 1,1 В при Pиз = 0,15 Вт/см2.

Необходимое напряжение при подсоединении к однофазной цепи

Uр = 108·1,1 ~= 119 В.

Требуемая мощность сетчатого нагревателя

P = 190·119 = 22 610 Вт.

При использовании трехфазного тока по схеме "звезда"

U_{\text{л}} = \frac{22610}{1,73 \cdot 190} = 69\text{В} ; U_{\text{ф}} = \frac{69}{1,73} = 40\text{В} .

При расчетной силе тока полученное напряжение необходимо увеличить на величину его падения в подводящих проводах, которая ориентировочно может быть принята равной 0,1 - 0,2 В на 1 м длины подводящего кабеля.

Принимается режим тепловой обработки, состоящий из двух периодов: подъема температуры и изотермического выдерживания. По окончании подъема температуры уменьшаем ступень напряжения трансформатора до напряжения, соответствующего удельной мощности нагревателя при изотермическом выдерживании 0,15 Вт/см2 и производим изотермическое выдерживание согласно режиму обогрева.

5. КОНСТРУКЦИИ ОПАЛУБКИ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Для повышения эффективности и качества конструкций опалубки, а также исключения дублирования разработок, что приводит к созданию не всегда достаточно эффективных конструкций в 1981 - 1987 гг. намечена разработка типовых конструкций опалубки с одновременной разработкой и введением на них государственных стандартов (см. письмо председателя Госстроя СССР N МЧ-1237-31 от 11.03.80 г.).

С разработкой типовых конструкций и введением на них государственных стандартов все другие конструкции опалубки подлежат изъятию и замене типовыми системами.

ЦНИИОМТП осуществляет отбор базовых образцов опалубки для разработки типовых конструкций.

План разработки типовых конструкций опалубки приведен в табл. 22.

Таблица 22

В связи с этим в Руководство включены некоторые разрабатываемые типовые конструкции опалубок. В Руководство включены также некоторые неиспытанные оригинальные конструкции, элементы которых могут найти применение при возведении монолитных конструкций. Это прежде всего конструкции Ереванского политехнического института.

В качестве основного типа опалубки как для промышленного, так и жилищно-гражданского строительства целесообразно широкое применение крупнощитовой модульной и комбинированной опалубки. Опалубка является наиболее гибкой в использовании и позволяет бетонировать различные монолитные конструкции. Применение крупнощитовой опалубки позволяет в значительной мере механизировать опалубочные работы и добиться высокой производительности труда.

Наряду с крупнощитовой опалубкой по-прежнему широкое применение в промышленном строительстве при возведении разнотипных конструкций будет находить разборно-переставная мелкощитовая опалубка.

РАЗБОРНО-ПЕРЕСТАВНАЯ МЕЛКОЩИТОВАЯ ОПАЛУБКА

5.1. Конструкция опалубки должна обеспечивать возможность укрупнительной сборки панелей и блоков, механизированный монтаж и демонтаж, а также перемонтаж в условиях строительной площадки.

Опалубка горизонтальных поверхностей должна обеспечивать поэтажную (поярусную) перестановку по мере бетонирования и твердения бетона; строительный подъем при устройстве балочных конструкций и перекрытий пролетом более 4 м, а также арок и сводов покрытий.

Унифицированная разборно-переставная опалубка конструкции ЦНИИОМТП "Монолит-77"

5.2. Опалубка состоит из щитов, элементов крепления и поддерживающих элементов, в том числе опалубки перекрытий (рис. 15) (табл. 23).

Рис. 15. Элементы унифицированной разборно-переставной опалубки ЦНИИОМТП "Монолит-77"

1 - щит; 2 - схватка; 3 - ригель раздвижной; 4 - телескопическая стойка

Таблица 23

Элементы опалубки	Эскиз	Размеры, мм			Масса, кг
Щит металлический		900 x		300	16,9
		1200 x		400	22,5
		1500 x		500	27,0
		1800 x		600	32,0
Щит комбинированный		900 x		300	11,7
		1200 x		400	14,4
		1500 x		500	17,5
		1800 x		600	20,5
Ферма		H = 600, 300			76,6 126,6
Настил		L = 2000; H = 1000			84
Подкос		L = 1600; H = 1050			30
Подкос талрепный		L = 5000 - 2000			34 - 17,5
Площадка навесная		L = 1140; H = 2300
Струбцина балочная раздвижная		H = 480 - 780, L = 1300			19 - 22
Стойка опорная		H = 2200 - 1500			42,0 - 35
Диафрагма		L = 560 - 596			8,4 - 9,9
Диафрагма		L = 536 - 500			7,8 - 8,9
Ригель раздвижной		L = 2200 - 14500, H = 106			4,5
Лестница навесная		H = 3950			60,5
Чека		L = 215			1,52
Крюк натяжной		L = 70; B = 180 - 245			0,6 - 0,8
Скоба прижимная		L = 60; H = 65			0,3
Замок стяжки		L = 65; H = 115			1,08
Хомут поворотный		200 x 85			0,85
Ригель раздвижной		L = 6200 - 4300; H = 362			100

Щиты имеют длину 0,9; 1,2; 1,5 и 1,8 и высоту 0,3; 0,4; 0,5 и 0,6 м.

Схватки выполнены длиной 2; 2,5; 3 и 3,5 м. Для бетонирования ступенчатых фундаментов из схваток изготовляют формы длиной 3; 4,5 и 6 м, высотой 0,3; 0,4; 0,5 и 0,6 м.

В щитах (рис. 16) опалубки каркасной конструкции в качестве палубы используется металл, дерево, фанера, древесностружечные плиты, пластик и другие материалы. Торцы неметаллической палубы защищены по периметру металлической рамкой от механических повреждений, от увлажнения торцы защищаются водостойкими герметиками.

Рис. 16. Щиты опалубки "Монолит-77"

а - металлический; б - комбинированный с деревянной палубой; в - с пластиковой палубой, палубой из ДСП и ДВП; г - деталь крепления пластиковой, древесностружечной палубы; д - деталь крепления фанерной палубы; 1 - каркас; 2 - защитная рамка; 3 - деревянная палуба; 4 - палуба из пластика, ДСП, ДВП; 5 - болт; 6 - прокладка; 7 - шпилька

Доски палубы к каркасу присоединяются с помощью шурупов, фанера - с помощью болтов с круглой головкой. Для сохранения одинаковой толщины комбинированных щитов древесные материалы палубы, имеющие толщину, меньшую толщины досок, устанавливаются к каркасу на прокладках.

Для соединения в каркасе щита предусмотрены круглые отверстия диаметром 20 мм, расположенные с шагом 100 мм. Отверстия используются как соединения щитов друг с другом, так и соединения щитов со схватками и формами.

Крепление щитов между собой осуществляется специальным замком (рис. 17), щитов со схватками с помощью натяжных крюков с винтовым и клиновым запором (рис. 18).

Рис. 17. Замок для соединения щитов

1 - щит металлический; 2 - замок

Рис. 18. Соединение щитов со схватками при помощи натяжного крюка и клина

1 - щит; 2 - схватка; 3 - натяжной крюк; 4 - клин

Палец замка при соединении щитов входит в отверстия каркаса, при повороте вокруг оси пальца клиновидная прорезь опорной пластины схватывает ребра и при ударе молотком стягивает и зажимает уголки каркаса щита.

Для крепления тяжей из арматуры периодического профиля, воспринимающих давление бетонной смеси, применен замок (рис. 19) с сухариками, имеющими рисунок, соответствующий арматуре. Обжатие и закрепление арматурного стержня осуществляется с помощью клина.

Рис. 19. Замов для крепления тяжей

1 - пластина; 2 - клин; 3 - неподвижный сухарик; 4 - фиксатор клина; 5 - фиксатор сухарика

Соединение схваток под углом осуществляется с помощью чеки (рис. 20), для чего используются продолговатые отверстия, прорезанные в схватках.

Рис. 20. Угловое соединение схваток

1 - схватка; 2 - чека; 3 - клин

Для точной установки панелей опалубки, а также производства распалубки используют подкосы с винтовыми домкратами. При закреплении к основанию подкосы могут также воспринимать давление бетонной смеси.

Телескопические стойки применяют для точной установки и рихтовки опалубки перекрытий, а также наклонных поверхностей на высоте от 2,5 до 5,0 м, при большей высоте телескопические стойки устанавливают на нераздвижные стойки.

Телескопические стойки (табл. 24) состоят из базовой части высотой 1,2 и 1,7 м (H1) и набора сменных (переменной длины) трубчатых вставок.

Таблица 24

Базовая часть выполнена с винтом, на который навертывается гайка с ручками 2 для удобства вращения. На гайку через шайбу 6 опирается палец фиксатора 4, который пропускается через отверстие верхней вставки. Отверстия в вставках выполнены с шагом 100 мм, соответствующим ходу винтового домкрата стойки, что позволяет осуществлять непрерывное изменение высоты стойки.

Для увеличения несущей способности стойки могут быть объединены в 3- и 4-ветвевые колонны специальными диафрагмами. При установке стойки раскрепляют связями.

Раздвижные ригели выполнены трех модификаций на пролеты: а) от 1,2 до 2,8 м; б) от 2,5 до 4 м; в) от 4 до 6,0 м.

Ригель на минимальные пролеты готовится из двух швеллеров N 10, соединенных болтами.

Болты пропускаются через продолговатые пазы длиной 100 мм, выполненные в стенках швеллеров, что позволяет осуществлять сдвиг и раздвижение ригеля в пределах 100 мм без перестановки болтов.

Ригели на большие пролеты выполнены из сварных пространственных форм и выдвижных балок.

Нагрузки на ригели приведены в табл. 25.

Таблица 25

Унифицированная разборно-переставная мелкощитовая опалубка "Тяжстрой-78"

5.3. Унифицированная разборно-переставная опалубка "Тяжстрой-78" предназначена для устройства любых монолитных конструкций зданий и сооружений промышленного назначения и нулевых циклов объектов жилищно-гражданского строительства в условиях умеренного климата.

Опалубка состоит из набора инвентарных элементов, имеющих однотипные стыковочные узлы. Элементы взаимозаменяемы и дают возможность собирать опалубочные формы для различных монолитных конструкций: стен, колонн, фундаментов под здания и технологическое оборудование, плоских и ребристых перекрытий, тоннелей, бункеров, круглых резервуаров с радиусом более 3 м и т.д.

В состав опалубки "Тяжстрой-78" входят: 21 типоразмер мелких щитов площадью до 1 м2 (опалубка "Монолит-76") и 10 крупноразмерных щитов площадью от 2,2 до 6,6 м2 (опалубка "Панель-78"); инвентарная раскосная составная ферма, несущие элементы (схватки), угловые блокирующие элементы, средства подмащивания, монтажные приспособления и крепежные детали.

5.4. Мелкоразмерные щиты имеют высоту 900, 1200, 1500 и 1800 мм и ширину от 300 до 600 мм с шагом 100 мм. Крупноразмерные щиты по высоте имеют единый размер 2200 мм, а по ширине от 1000 до 3000 мм.

Рис. 21. Инвентарные элементы опалубки "Тяжстрой-78"

1 - крупноразмерный щит; 2 - мелкий щит; 3 - угловой щит; 4 - раскос составной фермы; 5 - винтовая связь составной фермы; 6 - схватка; 7 - угловой блокирующий элемент; 8 - монтажный уголок; 9 - телескопическая стойка; 10 - подкос монтажный; 11 - навесная площадка подмостей; 12 - крепежные детали

5.5. Несущие элементы - схватки - имеют длину: основные 2000, 2500, 3000 и 3500 мм, доборные от 300 до 600 мм с шагом 100 мм. Схватки могут наращиваться по длине и соединяться под углом 90°.

5.6. Все элементы опалубочной системы рассчитаны на нагрузку от давления бетонной смеси с осадкой конуса 60 мм.

При условиях бетонирования, значительно отличающихся от расчетных, необходимо уточнить расчетные нагрузки и соответственно изменить расстояние между схватками, фермами или скрутками.

5.7. Для изготовления каркасов крупных и мелких щитов, а также несущих элементов применяется одинаковый стальной прокат: уголок 63 x 40 x 4 и швеллер высотой 65 мм.

Палуба щитов выполняется из стали (для мелких щитов толщиной 2 мм, для крупных - 3 мм) или из водостойкой фанеры толщиной 12 мм.

В щитах с фанерной палубой обрамляющие уголки каркасов щитов находятся в одной плоскости с фанерой, что позволяет защитить торцы фанеры от механических повреждений, а также исключить уступы на поверхности палубы при стыковке стальных и комбинированных щитов.

5.8. Мелкие и крупные щиты имеют одинаковые стыковочные узлы и несущие элементы, что дает возможность применять их совместно.

Крепление щитов между собой выполняется при помощи пружинных скоб, а щитов к схваткам - натяжными крюками с клиновым или винтовым запором по типу опалубки "Монолит".

5.9. Из элементов опалубки собираются опалубочные формы, ширина и высота которых кратна модулю 100 мм. Однако в случае необходимости можно подбирать комплекты с укрупненным модулем, равным 3 м - 300 мм, сохраняя единую технологию опалубочных работ, при этом количество типоразмерных щитов уменьшается с 31 до 12.

5.10. Набор элементов позволяет собирать опалубку как мелкоразмерных монолитных конструкций отдельными щитами, так и крупногабаритных - укрупненными панелями с отношением сторон от 1:5 до 1:2.

Укрупненные панели снабжаются подкосами с опорными винтовыми домкратами (рис. 22), позволяющими выставлять панели в вертикальное положение, а также рабочими подмостями с ограждением для производства арматурных и бетонных работ.

Рис. 22. Схема установки опалубки стены из укрупненных панелей

1 - ограждение подмостей; 2 - подмости; 3 - щиты; 4 - подкосы

5.11. При устройстве опалубочных форм большой высоты - до 10 м (рис. 23) рабочие леса выполняются из схваток, которые закрепляются к панелям опалубки.

Такие леса одновременно создают пространственную жесткость и устойчивость всей конструкции опалубки.

Рис. 23. Опалубка стен большой высоты

1 - щиты; 2 - подмости; 3 - леса из схваток; 4 - навесная лестница; 5 - телескопические подкосы; 6 - расчалки

5.12. Применение инвентарных элементов составной раскосной фермы дает возможность собирать опалубочные панели пролетом до 6 м (рис. 24) без установки промежуточных опор (скруток), в то время как опалубочные панели без составных ферм с таким же пролетом должны иметь не менее четырех опор по длине.

Рис. 24. Сборка опалубочной панели из крупноразмерных щитов с составными фермами

При установке составной фермы следует учитывать расстояние между инвентарными опорами-раскосами, которое должно составлять от 1 до 2 м.

При помощи винтовых связей составных ферм при необходимости можно создавать предварительное напряжение и необходимый строительный подъем (прогиб) опалубочных панелей, что повышает жесткость опалубочных форм и увеличивает скорость бетонирования.

5.13. В опалубку включены угловые блокирующие элементы института Казоргтехстрой (г. Алма-Ата) (авт. свид. N 631629), что позволяет использовать опалубку "Тяжстрой-78" в виде прямоугольных или ступенчатых пространственных опалубочных блоков (рис. 25), не разбираемых при перестановке.

Рис. 25. Блочная опалубка фундамента с угловыми блокирующими элементами и составными фермами

Угловые блокирующие элементы выполняются из уголков 110 x 8 мм с косыми прорезями, в которые вставляют крепежные болты, соединяющие угловые блокирующие элементы со щитами.

После затяжки болтов готовая форма устанавливается в рабочее положение и заполняется бетоном.

Для снятия опалубки с забетонированной конструкции на угловых блокирующих элементах ослабляют крепежные болты (зазор 2 - 3 мм) и при помощи домкрата поднимают опалубку вверх. Болты опалубочных панелей скользят по косым прорезям угловых элементов и отходят от поверхности бетона на 40 - 45 мм. Затем опалубка стропится за монтажные петли блокирующих элементов и краном снимается с конструкции.

Для придания опалубке проектных размеров стропы снимают с блокирующих элементов, стропят за монтажные петли опалубочных панелей и поднимают ее на 10 - 20 см, а угловые элементы, опускаясь вниз, сводят стенки форм в проектное положение.

После окончания работ на объекте или в случае необходимости устройства монолитных конструкций других размеров опалубка легко разбирается на составные части, из которых можно собирать новые формы или использовать детали опалубки поэлементно.

5.14. Элементы системы равнопрочные и рассчитаны на интенсивную эксплуатацию, не менее 150 об.

5.15. Опалубка "Тяжстрой-78", основанная на едином конструктивном принципе, технологична в изготовлении и эксплуатации.

КРУПНОЩИТОВАЯ ОПАЛУБКА

5.16. Опалубка состоит из крупногабаритных щитов массой более 50 кг. Опалубка наиболее проста из крупноразмерных опалубочных систем, та же конструкция может применяться для промышленного, жилищно-гражданского, энергетического и других видов строительства.

Унифицированная опалубка ЦНИИОМТП

5.17. Опалубка состоит из щитов длиной от 2,1 до 5,7 м (рис. 26). Каркас щита выполнен из горизонтальных балок и вертикально установленных форм, оборудованных подкосами с винтовыми домкратами. В верхней части щитов установлены сменные вставки различной высоты (что позволяет изменять высоту щита) и откосники для удобства бетонирования, щиты оборудованы подмостями.

Рис. 26. Унифицированная крупнощитовая опалубка ЦНИИОМТП

1 - каркас щита; 2 - вертикальная ферма; 3 - домкрат; 4 - откос для бетонирования; 5 - тяга; 6 - стяжка откоса; 7 - подмости; 8 - маяк; 9 - регулируемая оттяжка; 10 - подмости

Для внутренних углов используются угловые щиты размерами в плане 0,2 x 0,2; 0,22 x 0,22; 0,24 x 0,24 м.

Для устойчивости опалубки отдельные щиты крепят к перекрытию регулируемыми по длине подкосами.

Для точности установки щитов по оси стен и фиксации расстояния между ними применяют бетонные маяки (табл. 26). Крепление их осуществляется с использованием стяжных болтов. К маякам с помощью втулок крепятся подмости наружных стен.

Таблица 26

Основные элементы крупнощитовой опалубки см. табл. 27.

Таблица 27

Элементы опалубки	Эскиз	Размеры, мм	Масса, кг
Щит угловой		3600 x 240 x 390	88,8
		3400 x 240 x 390	83,4
Щит торцовый		3600 x 310	68,0
		3400 x 310	58,0
Панель внутренняя Панель наружная		5700 x 3150	1653
		2100 x 3150	510
		5700 x 3505	1748
		2100 x 3595	645
Подмости		5700 x 1310	615
		2100 x 1310	303
Балкон		6280 x 1200	770
		2680 x 1200	443
Маяк		120 x 230	21,3
		200 x 190	27,1
Панель наружняя коридорная		2400 x 3600	534
		2400 x 3400	505
Щит доборный		3600 x 620	245
		3400 x 620	186
Панель внутренняя коридорная		3600 x 1200	436
		3150 x 1200	441

5.18. Крупнощитовая модульная и комбинированная опалубки ЦНИИОМТП разработаны на стадии технического проекта.

Каждый щит модульной опалубки (рис. 27) объединяется со смежными с помощью стяжных болтов и таким образом работает как балка на четырех опорах.

Рис. 27. Крупнощитовая модульная опалубка

1 - подмости для бетонирования; 2 - щиты стен; 3 - подмости для установки торцевых щитов; 4 - опалубка перекрытий; 5 - траверса для демонтажа опалубки перекрытий

Для исключения перепадов при соединении щитов и получении высококачественных поверхностей предусмотрены специальные замки. Нижний замок позволяет (рис. 28, 29) выровнять нижние поверхности, перемещаться щитами относительно друг друга в вертикальной плоскости; окончательная подгонка щитов и фиксирование рабочего положения осуществляется с помощью верхнего замка (рис. 30).

Рис. 28. Соединение щитов модульной опалубки

Рис. 29. Нижний замок щитов

Рис. 30. Верхний замок щитов

5.19. Комбинированная крупнощитовая опалубка ЦНИИОМТП (рис. 31) выполнена из заменяемой фанерной палубы и унифицированных несущих элементов.

Рис. 31. Комбинированная крупнощитовая опалубка

1 - подмости; 2 - несущие элементы; 3 - палуба; 4 - подмости для установки торцевого щита

Несущие унифицированные элементы выполнены трех модификаций и рассчитаны на различную несущую способность и жесткость: 1) легкие - на давление бетонной смеси со скоростью 0,5 м/ч; 2) средние - на бетонирование со скоростью до 3 м/ч; 3) тяжелые - на скорость бетонирования до 10 м/ч и максимальное невыгодное сочетание нагрузок. Вторая и третья модификации опалубок рассчитаны на невысокую деформативность для получения высококачественных поверхностей. Все несущие элементы опалубки сочетаются друг с другом и позволяют собирать легкие конструкции с использованием только легких элементов, средние и тяжелые опалубки - с использованием средних и тяжелых элементов, а также с использованием вместе с тяжелыми несущими элементами более легких, например, в качестве горизонтальных прогонов, прокладок и т.п.

5.20. Крупнощитовая модульная и комбинированная опалубки позволяют бетонировать любые протяженные конструкции высотой 2,8 м и более типа монолитных стен, резервуаров, туннелей, и др. В жилищно-гражданском строительстве они могут применяться для бетонирования зданий с расстоянием между осями стен от 2,4 до 7,2 м с модулем 0,3 м, глубиной поперечного туннеля в осях до 7,2 см, толщиной перекрытий 10, 12, 14, 16 см, толщиной внутренних стен 13, 16, 20 см и высотой этажа 2,8; 3,0 и 3,3 м.

5.21. Для бетонирования перекрытий применяются крупнощитовые щиты (рис. 32). Щиты опираются в рабочем положении как на раму, состоящую из телескопических стоек, так и на опоры с роликами, закрепляемые к стенам (рис. 33). Рабочие чертежи типовой модульной опалубки должны быть откорректированы в 1983 г. после проведения испытаний ЦНИИОМТП, ЦНИИЭП жилища и др.

Рис. 32. Крупнощитовая опалубка для бетонирования перекрытий с опиранием на раму, состоящую из телескопических стоек

1 - балка продольная; 2 - балка поперечная; 3 - стойка ограждения

Рис. 33. Роликовая опора, закрепляемая к стене

1 - щит опалубки перекрытия; 2 - ролик; 3 - домкрат; 4 - подвеска к стене

Разборно-переставная крупнощитовая опалубка института Оргэнергострой "ОЭС-80"

5.22. При производстве опалубочных работ могут быть рекомендованы к применению металлическая и фанерно-металлическая опалубки. Опалубка, состоящая из модульных щитов, может применяться кроме энергетического также в жилищно-гражданском и промышленном строительстве.

В состав комплекта металлической и фанерно-металлической опалубки входят: основные щиты трех типоразмеров 1,2 x 2,4 м; 0,9 x 2,4 м; 0,6 x 2,4 м; угловой щит размером 0,3 x 0,3 x 2,4 м. Кроме этого, имеются монтажный уголок длиной 2,4 м, два типа инвентарных зажимов, струбцина, кронштейн для рабочих подмостей, который может быть трансформирован в подкос, инвентарные лестницы, монтажные приспособления.

5.23. Палуба металлической опалубки выполнена из стального листа толщиной 3 мм, фанерной - из водостойкой опалубочной фанеры толщиной 12 мм.

5.24. Каждый основной щит (рис. 34) имеет стальной сварной каркас, выполненный из гнутого швеллерного профиля.

Рис. 34. Разборно-переставная крупнощитовая опалубка института Оргэнергострой "ОЭС-80" (основной)

1 - несущие ребра каркаса; 2 - распределительные ребра каркаса; 3 - палуба; 4 - отверстия для пропуска тяжей; 5 - металлические трубки; 6 - отверстия для соединения щитов друг с другом; 7 - отверстия для навески инвентарных кронштейнов, лестниц и для установки подкосов

В несущих ребрах каркаса из гнутого швеллера 80 x 50 x 4 мм с постоянными расстояниями для всех щитов выполнены круглые отверстия для пропуска тяжей, которые совмещаются с отверстиями в палубе. Внутрь швеллеров соосно с отверстиями для пропуска тяжей вварены металлические трубки.

Кроме этого, в несущих и распределительных ребрах каркаса щитов имеются круглые отверстия для соединения щитов друг с другом, а также для навески инвентарных кронштейнов, лестниц и для установки подкосов.

5.25. Угловой щит для образования внутренних прямых углов в возводимых конструкциях (рис. 35) выполнен со стальным сварным каркасом из наружных гнутых швеллеров 80 x 50 x 4 мм, внутреннего гнутого уголка 50 x 50 x 2,5 мм и ребер жесткости из листа толщиной 3 мм.

Рис. 35. Угловой щит опалубки "ОЭС-80"

1 - наружные гнутые швеллеры каркаса; 2 - внутренний гнутый уголок каркаса; 3 - палуба; 4 - ребра жесткости; 5 - отверстия для соединения с основными щитами; 6 - отверстия и трубки для пропуска тяжей

В швеллерах выполнены отверстия для пропуска тяжей и соединения щитов, а также вварены трубки аналогично конструкции основных щитов.

5.26. Крепление фанерной палубы к каркасу щитов осуществляется с помощью заклепок, забиваемых со стороны каркаса. Стальная палуба металлических щитов приваривается к каркасу.

5.27. Монтажный уголок для образования наружных углов возводимых конструкций представляет уголок 75 x 75 x 4 мм с круглыми отверстиями, служащими для соединения со щитами.

5.28. Комплект металлической и фанерно-металлической опалубки обеспечивает опалубливание монолитных конструкций с модулем, равным 3 М.

Для обеспечения бетонирования немодульных конструкций предусматриваются доборные щиты, изготавливаемые по месту и обеспечивающие закрытие поверхностей в пределах размеров 0 - 300 мм.

На этот случай в комплекте опалубки предусмотрены инвентарные схватки, служащие для обеспечения жесткости при установке доборных щитов.

Инвентарная схватка длиной 1,1 м представляет собой гнутый швеллер 80 x 40 x 2,5 мм с двумя приваренными по концам ребрами из листа толщиной 3 мм. В швеллере с шагом 50 мм выполнены овальные отверстия.

5.29. Конструкция щитов опалубки предусматривает возможность их установки и соединения друг с другом в вертикальном и горизонтальном положении.

5.30. Соединение щитов между собой при монтаже опалубки выполняется с помощью зажимов 2Kg в местах совпадения отверстий и трубок в каркасах щитов.

Зажим имеет с одной стороны круглую прорезь, а с другой стороны выполнен в виде клина.

При соединении щитов (рис. 36) зажим заводится выступающими частями поочередно за полки швеллеров, затем часть с круглой прорезью опирается на трубку каркаса, а клиновая часть с помощью молотка опускается на трубку каркаса другого щита. При этом зажим должен быть плотно прижат к швеллерам каркаса щитов.

Рис. 36. Порядок операций по установке зажима 2Kg при соединении щитов

1 - наружные ребра каркасов соединяемых щитов; 2 - зажим 2Kg; 3 - металлическая трубка; 4 - клиновая часть зажима; 5 - часть зажима с круглой прорезью; 6 - отверстие для пропуска тяжей

Такое соединение щитов может производиться при их укрупнительной сборке в панели перед монтажом.

5.31. При необходимости соединения щитов в любом другом месте могут быть использованы инвентарные струбцины 3Kg (рис. 37).

Рис. 37. Соединение щитов с помощью инвентарных струбцин 3Kg

1 - наружные ребра каркасов соединяемых щитов; 2 - полоса корпуса; 3 - неподвижная лапа корпуса; 4 - подвижная лапа; 5 - клин; 6 - щит

Струбцина состоит из корпуса с неподвижной лапой, подвижной лапы, перемещающейся по полосе корпуса, и клина, который пропускается через прорезь в полосе и прижимает лапы к полкам швеллеров соединяемых щитов.

5.32. Соединение щитов для образования внешнего угла сооружения осуществляется через монтажный уголок с помощью клиновых зажимов 1 Kg (рис. 38). Клиновой зажим состоит из пальца с прорезью и клина. С помощью такого зажима щиты могут также соединяться друг с другом через круглые отверстия, предусмотренные в торцах по периметру каркаса щитов.

Рис. 38. Клиновой зажим 1Kg

1 - палец с прорезью; 2 - клин

5.33. В качестве приспособлений для производства опалубочных работ в комплект опалубки входят инвентарные лестницы (рис. 39) и кронштейны (рис. 40) для устройства рабочих подмостей и площадок.

Рис. 39. Инвентарная лестница

1 - поручни-ограждения; 2 - верхний упор; 3 - нижний упор; 4 - отверстия для навески на щиты

Рис. 40. Инвентарный кронштейн

1 - щит опалубки; 2 - кронштейн; 3 - трубчатые стойки ограждения; 4 - клиновой зажим; 5 - кронштейн, переоборудованный в подкос; 6 - рихтовочный домкрат

Кронштейны снабжены трубчатыми стойками ограждений.

Кронштейны и лестницы навешиваются на щиты в местах отверстий в промежуточных ребрах каркаса. При этом щиты опалубки могут быть установлены и в вертикальном, и горизонтальном положении. Кронштейны легко переоборудуются в подкосы для установки щитов опалубки в рабочее положение. В этом случае они доукомплектовываются рихтовочными домкратами.

В качестве монтажных приспособлений в комплекте опалубки предусмотрены траверсы, крюки, съемные петли и рым-болты.

5.34. Конструктивные характеристики основных элементов металлической и фанерно-металлической опалубки приведены в табл. 28.

Таблица 28

Универсальная консольная опалубка УК-18

Разработана институтом "Оргэнергострой".

5.35. Универсальная деревометаллическая консольная опалубка УК-18 предназначена для опалубливания блоков массивных гидротехнических сооружений как в летних, так и в зимних условиях при высоте блоков бетонирования 3 м и размерах в плане, кратных 5,5 и 6 м.

Техническая характеристика

размер палубы, м ......................................... 3 x 6 (3 x 5,5)

масса комплекта, кг ...................................... 4800

масса металлоконструкции, кг ............................. 3700

масса закладного анкера, кг .............................. 35

количество анкеров на 1 щит, на 1 ярус бетонирования, шт. ....................................... 2

расход необорачиваемого металла на 1 м2

    опалубливаемой поверхности, кг ...........................  3,9
    расчетная техническая оборачиваемость, не менее, раз .....  75

5.36 Универсальная консольная опалубка применяется:

без щитов-утеплителей — при положительных температурах наружного воздуха на всех поверхностях, которые по условиям возведения плотины могут оставаться неутепленными;

со щитами-утеплителями, прислоняемыми к палубе опалубки до бетонирования и остающимися на поверхности бетона после перестановки опалубки на следующий ярус бетонирования.

5.37 Опалубка применяется со щитами-утеплителями трех типов:

щит-утеплитель с обшивкой из досок и утеплителем из шлаковаты, толщина щита 165 мм;

щит-утеплитель из пенопласта в жесткой обойме, толщина 80 мм;

щит-утеплитель из пенопласта в гибкой обойме, толщина 60 мм.

После распалубки и перестановки опалубки щиты-утеплители остаются на поверхности бетона.

5.38. В зимний период опалубка может служить также для опирания на нее крупногабаритных крышек тепляка, перекрывающих бетонируемый блок.

5.39. Консольная опалубка крепится к анкерам, заложенным в бетон предыдущего блока.

5.40 Универсальная консольная опалубка УК-18 (рис. 41) состоит из следующих основных частей:

несущего каркаса;

подвижного деревометаллического опалубочного щита, двух кондукторов — устройств для точной установки закладных анкеров.

Рис. 41. Универсальная консольная опалубка УК-18 (бетон, щит-утеплитель и анкеры на 1-1 не показаны)

1 — несущий каркас; 2 — подвижный щит; 3 — кондуктор; 4 — анкер; 5 — домкрат; 6 — талреп; 7 — опорная консоль; 8 — упор; 9 — проушина для строповки; 10 — крышка тепляка; 11 — щит-утеплитель

Опалубка оборудована следующими механизмами:

четырьмя домкратами, служащими для перемещения подвижного щита относительно несущего каркаса;

двумя талрепами, с помощью которых крепится к бетону низ несущего каркаса опалубки.

5.41. Несущий каркас К-1 состоит из двух треугольных ферм, соединенных двумя площадками-диафрагмами и крестообразными связями в жесткую пространственную конструкцию. Выступающие опорные консоли, имеющие каждая «зуб», служат для опирания опалубки на бетон и соединения ее с анкерами (рис. 42).

Рис. 42. Соединение опалубки с анкером

1 — опорная консоль; 2 — зуб; 3 — анкер

Площадки имеют ограждения и связаны лестницами.

В нижней части каркас имеет упоры, которые входят в специально образуемые в бетоне штрабы.

5.42. Подвижной опалубочный щит соединяется с несущим каркасом домкратами, которые крепятся к щиту при помощи проушин и пальцев. Нижней частью щит опирается скользящими опорами на опорные консоли.

5.43. Подвижной щит состоит из металлического каркаса и деревянной палубы. Палуба из строганых досок толщиной 37 мм, в четверть или в шпунт нашита на ребра из досок 160 x 60, прикрепляемых болтами к горизонтальным элементам каркаса.

5.44. Кондуктор (рис. 43) является приспособлением для точной установки закладных анкеров в каждом блоке бетонирования и их фиксации при укладке бетона. Перед распалубкой кондуктор откидывается, вращаясь по оси.

Рис. 43. Кондуктор для установки закладных анкеров

1 — внутренняя коробка; 2 — наружная коробка; 3 — подхват; 4 — столик; 5 — ось; 6 — палец; 7 — анкер; 8 — штрабообразователь; 9 — подвижной щит; 10 — щит-утеплитель

5.45. Кондуктор крепится к подвижному щиту на болтах и может быть установлен в трех различных положениях относительно палубы щита. Это обеспечивает неизменное положение закладного анкера относительно вертикальной грани блока по использовании опалубки как со щитами-утеплителями разной толщины (шлаковатный и пенопластовый), так и без них.

5.46. Кондуктор состоит из внутренней коробки, наружной коробки и подхвата. Внутренняя коробка крепится болтами к столику подвижного щита. Отверстия в столике шагом 82 мм обеспечивают установку кондуктора в трех положениях.

Наружная коробка соединена с внутренней коробкой осью и может поворачиваться вокруг нее. В рабочем положении наружная коробка фиксируется пальцем.

Подхват служит для фиксирования и плотного притягивания закладного анкера к нижней плите кондуктора.

Штрабообразователь формирует в бетоне гнездо, в которое входит зуб опорной консоли при установке опалубки на закладные анкеры.

5.47. Домкрат (рис. 44) состоит из корпуса, конической обоймы, винта, гайки и штурвала.

Рис. 44. Домкрат

1 — корпус; 2 — коническая обойма; 3 — винт; 4 — гайка; 5 — штурвал; 6 — шайба фигурная; 7 — палец; 8 — несущий каркас; 9 — подвижной щит

Гайка имеет сферическую внешнюю поверхность, дающую возможность ограниченного поворота внутри корпуса домкрата, что исключает зажим резьбы винта при боковых смещениях и наклонах щита.

5.48. Максимальное усилие при вращении домкратов требуется для отрыва опалубочного щита от бетона (при распалубке) или для плотного поджатия опалубки к грани нижележащего блока (при установке). Оно составляет 30 — 40 кгс на плече 1 м (для этого на рукоятку штурвала надевается отрезок трубы длиной 80 см). После отрыва щита от бетона дальнейший ход домкрата осуществляется вращением штурвала от руки.

5.49. Талрепы служат для закрепления низа несущего каркаса против действий ветровых нагрузок и усилий, возникающих при распалубке опалубки.

Талрепы (рис. 45) состоят из крюка, тяги, гайки и планки.

Рис. 45. Талреп

I — в рабочем положении; II — в нерабочем положении; 1 — крюк; 2 — тяга; 3 — гайка; 4 — седло; 5 — планка; 6 — упор; 7 — анкер; 8 — крепежный палец

При установке опалубки крюк заводится в гнездо анкера и с помощью гайки упор опалубки плотно прижимают к блоку.

Планка с отверстиями служит для фиксации талрепа с помощью крепежного пальца в рабочем и транспортном положении при перестановке опалубки.

5.50. При использовании опалубки со щитами-утеплителями и отсутствии ветровых нагрузок талрепы можно не применять.

Закладной анкер состоит из двух стержней периодического профиля Ø32мм и вваренной между ними пластины толщиной 20 мм. К заделанным в бетон концам стержней приварен анкерующий уголок.

5.51. Анкер подвешивается к кондуктору консольной опалубки в ходе бетонирования блока и фиксируется при помощи подхвата.

Расчетная нагрузка на анкер составляет 40 тс и допускается не ранее достижения бетоном прочности 50 кгс/см2.

5.52. Щиты-утеплители служат для теплозащиты бетонных поверхностей блоков плотины после распалубки и перестановки опалубки при бетонировании в зимних условиях.

Проектируются щиты-утеплители в зависимости от коэффициента теплопередачи бетонной поверхности массивного сооружения, обеспечивающего трещиностойкость блоков бетонирования при твердении бетона.

Ниже приводятся примеры конструкций щитов-утеплителей для коэффициента теплопередачи 0,5 ккал/(м2·ч·град) (рис. 46, 47).

Рис. 46. Щит-утеплитель из пенопласта ФРП-1

а — в жесткой обойме; б — в гибкой обойме: 1 — фанера 4 мм; 2 — пенопласт ФРП-1; 3 — пергамин

Рис. 47. Щит типа КТЦ с утеплителем из шлаковаты (минваты)

1 — доска 25 мм; 2 — шлаковата 100 мм; 3 — доска 37 мм

Щиты-утеплители изготавливаются из пенопласта ФРП-1 в жесткой обойме из фанеры размером 3 x 2 м, толщиной 8 см; каркас выполнен из деревянных реек (масса щита около 100 кг) и в гибкой обойме из материала типа пергамина (масса около 20 кг); гибкая обойма изготавливается в процессе образования пенопластовой плиты из ФРП-1. В качестве варианта при отсутствии пенопласта типа ФРП-1, применяют щиты-утеплители со шлаковатой (минватой).

Размеры щита 5,5 x 3 м или 6 x 3 м, что соответствует размерам палубы щита консольной опалубки. Толщина щита 16,5 см. Слой утеплителя 10 см. Масса щита-утеплителя около 1400 кг.

Конструкция щита-утеплителя не рассчитана на самостоятельное восприятие давления бетонной смеси, а лишь на передачу этого давления несущей конструкции консольной опалубки.

Универсальная переставная опалубка СПО института Молдгипрострой (г. Кишинев) для возведения жилых и гражданских зданий <*>

<*> В конструкции опалубки заимствован стыковочный узел опалубки французской фирмы «Утинор».

5.53. Опалубка СПО позволяет возводить монолитные здания (жилые и гражданские) различных конструктивных и архитектурно-планировочных решений, в том числе с криволинейными поверхностями, а также различные монолитные сооружения типа туннелей, емкостей, подпорных стен и т.д.

Размер бетонируемых ячеек в плане 3 — 4,8 м по осям поперечных стен здания через 0,6 и 3 — 9,2 м по глубине ячеек, также через 0,6 м; высота бетонируемых этажей 2,8; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9 м; толщина бетонируемых стен 160, 180, 200 мм; толщина бетонируемых перекрытий 120, 160 мм. Формующая палуба щитов: стальной лист 4 мм, фанера водостойкая 12 мм. Удельный расход металла, кг/м2, опалубочной поверхности:

щитов с формующей палубой из листа 4 мм — 70;

при сборке в крупнощитовую опалубку, с учетом всех инвентарных доборных элементов (опоры, подмости, стержни) — 97;

при сборке в объемно-переставную опалубку с учетом раскосов, кареток, стяжек — 90.

5.54 Опалубка СПО включает:

набор базовых плоских стеновых щитов пяти типоразмеров (1,2; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6 м);

набор доборных щитов для наращивания базовых щитов при различной высоте этажей двух типоразмеров (150, 550 мм);

угловые щиты;

торцовые вставки;

набор инвентарных доборных элементов опалубки типа анкерных стяжек трубчатых опор, раскосов, кареток, подмостей и т.д.

5.55. Положенная в основу системы унифицированная конструкция модульного, взаимозаменяемого, базового плоского щита и единый стыковочный узел обеспечивают возможность сборки опалубки из одних и тех же щитов в вариантах:

объемно-переставной (с извлечением через проем в перекрытии и через фасад);

крупнощитовой (укрупненные сборки щитов на размер бетонируемой ячейки).

Щитовая опалубка Оргтехстроя Минстроя ЛитССР (г. Вильнюс)

5.56. Опалубка (рис. 48) состоит из внутреннего щита 1, наружного щита 2, верхней площадки обслуживания, нижней площадки обслуживания, устройства для подвески и фиксации наружного щита в виде телескопической консольной балки 3, которая винтами 4 закреплена на внутреннем щите 1 и с помощью шарнира 5 соединена с наружным щитом 2. На конце консольной балки 3 со стороны наружного щита 2, закреплен винтовой домкрат-шток 6, который опирается на упор 7 наружного щита 2. Со стороны внутреннего щита 1 в консольной балке 3 также установлен винтовой домкрат, состоящий из штока 8, упора 9, ползуна 10, с фасонной прорезью 11, в которой расположен палец 12. Перемещение ползуна 10 ограничивается упорным винтом 13.

Рис. 48. Узел крепления щитов опалубки Минстроя ЛитССР (г. Вильнюс)

1 — щит внутренний; 2 — щит наружный; 3 — балка консольная; 4 — винт; 5 — шарнир; 6 — домкрат; 7, 9 — упор; 8 — шток; 10 — ползун; 11 — прорезь; 12 — палец; 13 — винт

Опалубка работает следующим образом.

Перед установкой опалубки в рабочее положение производят ее сборку, для чего в консольной балке 3 на шарнире 5 подвешивают наружный щит 2. Затем краном устанавливают опалубку на захватке бетонирования, производят закрепление внутреннего щита 1, устанавливают его в проектное положение. Толщину выводимой стены регулируют вращением штока 8. При этом перемещается ползун 10 и с помощью пальца 12, расположенного в фасонной прорези 11, изменяет длину телескопической консольной балки 3, сдвигая или раздвигая опалубочные щиты 1 и 2. Положение наружного щита 2 в вертикальной плоскости регулируется вращением штока 6, опирающегося на упор 7 наружного щита.

Крупнощитовая опалубка для монолитного домостроения Ереванского политехнического института (авт. свид. 249248)

5.57. Опалубка (рис. 49) размером 6 x 2,7 м состоит из двух щитов, оснащенных шарнирно-рычажным механизмом для сборки и распалубки. Каждый щит представляет собой жесткий стальной каркас с обшивкой из листовой стали толщиной 4 мм. Опалубка приводится в вертикальное положение с помощью домкратов и фиксируется посредством клиповых быстроразъемных соединений и стяжек, которые проходят по верхним и нижним кромкам щитов. К щитам опалубки прикреплен направляющий лоток для подачи бетонной смеси из бадьи непосредственно в опалубку. На одном щите предусмотрена площадка для рабочих. Применены проушины специальной конструкции, которые создают возможность соединения опалубок линейно и под углом. Меняя размеры плечей рычагов, можно бетонировать стены разной толщины. В комплект опалубки входят также торцовые щиты, стены разной длины. Изменение толщины стен достигается с помощью диафрагм, которые вставляются между продольными щитами и опираются на торцовые щиты с помощью регулировочных стержней.

Рис. 49. Общий вид крупнощитовой опалубки конструкции ЕрПИ

1 — продольные щиты; 2 — торцовые щиты; 3 — шарнирно-рычажные механизмы; 4 — площадка для рабочих; 5 — вибраторы; 6 — домкраты; 7 — фиксаторы; 8 — проушины; 9 — скобы; 10 — верхние стяжки; 11 — нижние стяжки; 12 — подъемные петли; 13 — лоток; 14 — винтовые замки

Шарнирно-рычажный механизм обеспечивает распалубку забетонированного яруса стены сверху вниз, причем щиты отходя от стены, под действием своей тяжести принимают наклонное положение (рис. 50).

Рис. 50. Демонтаж опалубки

Опалубки для возведения монолитных стен с одновременной облицовкой (Ереванского политехнического института)

5.58. Опалубка состоит из наружного и внутреннего щита и устройства для удержания облицовочных плиток в рабочем положении, выполненного в виде гребенки. На наружном щите опалубки клиньями закрепляется опорный стержень и в наклонном (или горизонтальном) положении щита на него укладываются облицовочные плиты, затем, затягивая винты, плиты прижимают к щиту с помощью гребенки. Опорный стержень препятствует соскальзыванию облицовочных плит под собственной массой при их укладке на щите в наклонном положении щита, а также при вертикальном перемещении и его установке. Наружный щит переносится вместе с плитами и навешивается в заранее установленном проектном положении на внутренний щит с помощью своих двух консольных балок, штыри которых входят в отверстие внутреннего щита. Этим автоматически обеспечивается вертикальность наружного щита. Наружный щит своей нижней частью обхватывает стену нижележащего этажа и может опираться на нее с помощью опорного стержня. Щиты между собой в нижней части закрепляются стяжками. Непосредственно после укладки бетона винты ослабляют и устройство удаляют. При распалубке снимаются клинья и наружный щит поднимают наверх. Опорный стержень остается в стене и в дальнейшем выбивается ударами с одного конца. После удаления опорного стержня образуется междуэтажный компенсационный шов толщиной 15 — 20 мм, который является необходимым для обеспечения долговечности облицовочных плит. Компенсационный шов заполняется эластичной мастикой. Наружный щит имеет подмости для обслуживания опалубки, являющийся одновременно и опорой для наклонного положения щита. Внутренний щит опалубки, являясь опорой для наружного щита, имеет пространственную конструкцию и устанавливается в вертикальное положение с помощью домкратов. Гребенка, удерживающая плиты в рабочем положении, выполнена из стальных параллельных стержней диаметром 20 — 25 мм и высотой с опалубку, расстояние между которыми принято с таким расчетом, чтобы каждая плита прижималась как минимум двумя стержнями.

5.59. Наружный щит опалубки (авт. свид. № 648706) имеет шаблонные ребра двутаврового сечения, между полками двутавра по обеим сторонам его стенки уложены резиновые шланги. Каждый шланг штуцером соединен с распределительной трубой, подсоединяемой к источнику сжатого воздуха. В горизонтальном положении щита между шаблонными ребрами укладывают облицовочные плиты. Распределительную трубу подсоединяют к системе сжатого воздуха. Под давлением воздуха резиновые шланги расширяются и, выступая из шаблонных ребер, прижимают облицовочные плиты, удерживая их в рабочем положении. Резиновые шланги обеспечивают герметичность швов, предотвращая просачивание цементного молока на поверхность плит. После распалубки между плитами образуются швы, заполненные бетоном на 1/2 их толщины, которые придают декоративность и повышают прочность сцепления плиток. Шаблонные ребра обеспечивают точность установки облицовочных плит и соосность швов.

ПОДЪЕМНО-ПЕРЕСТАВНАЯ ОПАЛУБКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРУБ

5.60. Подъемно-переставная опалубка для строительства монолитных железобетонных дымовых труб (рис. 51) состоит из панелей наружной и щитов внутренней опалубки.

Рис. 51. Подъемно-переставная опалубка

1 — панель наружной опалубки; 2 — щит внутренней опалубки; 3 — механизм радиального перемещения; 4 — рабочая площадка; 5 — наружные подвесные леса; 6 — внутренние подвесные леса; 7 — шахтный подъемник; 8 — подъемная головка

Конструкция подъемно-переставной опалубки позволяет уменьшить сечение и толщину стен ствола трубы по мере его возведения и придать сооружению необходимую геометрическую форму.

5.61. Наружная опалубка подвешивается к рабочей площадке, представляющей собой систему стальных радиальных основных и вспомогательных балок. Балки объединены кольцами и рамой, обрамляющей шахтный подъемник в жесткую диафрагму с устроенным по ней деревянным настилом, с которого производится установка арматуры и укладка бетонной смеси.

На радиальных балках устанавливаются механизмы радиального перемещения опалубки с ручным приводом двух типов (рис. 52).

Рис. 52. Механизм радиального перемещения опалубки

1 — главная радиальная балка; 2 — винт механизма радиального перемещения; 3 — трубка фиксатор; 4 — роликовая подвеска наружных подвесных лесов; 5 — роликовые подвески; 6 — ролик подвески; 7 — хомуты для крепления наружных подвесных лесов; 8 — роликовые подвески внутренних подвесных лесов

Первый тип механизма перемещается по основным радиальным балкам и имеет подвески для крепления панелей наружной опалубки и скобы для закрепления наружных и внутренних подвесных лесов.

Второй тип механизма перемещается по вспомогательным радиальным балкам и имеет только подвески для крепления наружной опалубки.

Подъем рабочей площадки осуществляется с помощью специальных электромеханических подъемных механизмов (подъемных головок), опирающихся на шахтный подъемник, который представляет собой многоярусную пространственную решетчатую ферму, собираемую на болтах из отдельных элементов (стоек, ригелей, раскосов) по мере возведения внутри ствола трубы по различным схемам в зависимости от несущей способности.

Шахтный подъемник оснащается одной или двумя грузовыми клетями. В одной из его ячеек предусматривается ходовая лестница.

5.62. Для строительства труб высотой до 120 м применяются рабочие площадки на несущих кольцах, состоящие из несущего кольца рамы, обрамляющей шахтный подъемник, радиально расположенных деревянных брусьев, закрепленных к несущему кольцу и раме металлическими хомутами и устроенным по ним деревянным настилом. Несущие кольца изготовляются из швеллеров и соединяются друг с другом горизонтальными связями из уголков.

К несущему кольцу крепятся радиальные направляющие из полосовой стали для закрепления к ним механизмов радиального перемещения наружной опалубки (рис. 53). Каждый механизм радиального перемещения состоит из подвески, радиального винта, соединительной планки и ручки.

Рис. 53. Механизм перемещения наружной опалубки (на несущих кольцах)

1 — подвеска; 2 — трубка; 3 — панель наружной опалубки; 4 — ручка; 5 — радиальная направляющая; 6 — швеллер несущего кольца

5.63. Кроме описанных конструкции рабочих площадок на строительстве труб высотой более 240 м применяется площадка с механизмом радиального перемещения, оборудованным электромеханическим приводом (рис. 54).

Рис. 54. Механизм радиального перемещения с электромеханическим приводом

1 — металлоконструкции рабочей площадки; 2 — подвижной мост с механизмом радиального перемещения; 3 — опора; 4 — наружные подвесные леса; 5 — наружная опалубка; 6 — каретка с гайкой; 7 — стопор; 8 — винт; 9 — внутренние подвесные леса; 10 — редуктор; 11 — электродвигатель; 12 — опорная каретка

Рабочая площадка представляет собой систему только основных радиальных балок, объединенных системой колец. По радиальным балкам с помощью механизмов радиального перемещения передвигаются на опорных каретках подвижные мосты, выполненные из двух параллельно расположенных швеллеров, к которым закреплено коромысло с подвесками для крепления панелей наружной опалубки и скобами для закрепления наружных и внутренних подвесных лесов.

Механизм радиального перемещения состоит из электродвигателя, редуктора, винта с трапецеидальной резьбой и опорной каретки с гайкой, которая специальным стопором крепится на балке рабочей площадки.

5.64. В деревянном настиле рабочей площадки предусматривается кольцевая щель для выпусков арматуры ствола трубы и укладки бетонной смеси в опалубку. По мере возведения ствола и уменьшения его диаметра кольцевая щель перемещается ближе к центру сооружения путем снятия досок вокруг щели с внутренней стороны и установки их с наружной стороны.

По наружному периметру настила рабочей площадки устраивается ограждение. К ограждению и настилу (по наружному и внутреннему периметру рабочей площадки) крепятся бортовые доски.

5.65. Подъемно-переставная опалубка должна быть, как правило, заводского изготовления.

Допускаемые отклонения при изготовлении элементов подъемно-переставной опалубки не должны превышать величин, указанных в табл. 29.

Таблица 29

5.66 Подъемно-переставная опалубка для строительства труб должна отвечать следующим требованиям:

а) обладать необходимой прочностью, устойчивостью и жесткостью;

б) обеспечивать правильность формы и размеров возводимого сооружения;

в) допускать быструю установку и разборку без повреждения забетонированных стен ствола трубы;

г) не создавать затруднений при установке арматуры, укладке и уплотнении бетонной смеси.

5.67 Инвентарная подъемно-переставная опалубка должна обеспечивать:

а) быстрое ее отделение от поверхности бетона ствола трубы без повреждений;

б) изменение ее поперечного сечения в соответствии с проектом ствола трубы после подъема и установки в новую секцию для повторного бетонирования;

в) надежное закрепление ее элементов;

г) прочное соединение элементов опалубки друг с другом для обеспечения проектной формы бетонируемого ствола трубы.

БЛОЧНАЯ ОПАЛУБКА

5.68. Блочная опалубка состоит из отдельных щитов, объединенных в блоки с помощью рамы, болтов и других блокирующих элементов и приспособлений, так и из отдельных, специально изготовленных блоков.

Блочная опалубка применяется как для внешних поверхностей ступенчатых фундаментов, ростверков и т.д., так и для внутренних (бетонирование конструкций типа лифтовых шахт, замкнутых ячеек стен жилых зданий, подвалов и т.д.).

5.69. Для бетонирования ступенчатых фундаментов применяются блок-формы различной конструкции: неразъемные, индивидуального изготовления, на определенные типоразмеры малогабаритных фундаментов; разъемные для фундаментов значительных размеров; переналаживаемые для бетонирования разнотипных фундаментов.

Усредненные характеристики блок-форм приведены в табл. 30.

Таблица 30

5.70. Неразъемные блок-формы представляют собой замкнутую целиковую конструкцию, выполненную на конус.

Срыв с бетона осуществляется с помощью домкратов.

Величина конусности при высоте опалубки до 500 мм должна быть в пределах 10 — 12%, при высоте до 1000 мм — не менее 5%.

5.71. Индивидуальные разъемные блок-формы (рис. 55) конструкции ЦНИИОМТП состоят из четырех жестких пространственных панелей, соединенных в углах клиновым замком, позволяющим соединять панели при установке в рабочее положение и раздвигать их при распалубке, при этом панели остаются объединенными в единый блок. Отрыв панелей от бетона производится с помощью отрывного устройства, упирающегося в бетон. Для возврата опорных пластин после снятия упорного винта в отрывном устройстве установлена возвратная пружина.

Рис. 55. Общий вид разъемной блок-формы с жестким соединением створок и каркаса

а — узел отжимного устройства; б — узел соединения створок; 1 — опорная пластинка; 2 — клиновой замок; 3 — винт; 4 — пружина; 5 — створка; 6 — отжимное устройство

Основные элементы блок-формы приведены в табл. 31.

Таблица 31

Элементы опалубки	Эскиз	Размеры, мм				Масса, кг
1. Опалубка башмачной части		H = 900; L = 1750 — 5650 с модулем 300				203 — 1000
Щит		H = 300; L = 1500 — 5400 с модулем 300				44 — 96
Рама		L = 1150 — 2650 B = 1750 — 3250			с модулем 300	75 — 125
2. Блок		L= 9001, 1200, 1500; H = 1300				245 — 400
Щит торцевой			900, 1200, 1500			54 — 81
Щит боковой
3. Палец		L = 90, Ø30				1,1
4. Клин		120 x 30				0,25
5. Замковые стяжки		1000 x 1000				19,1
6. Фиксатор		L = 101, Ø16				0,1
7. Вкладыш		H = 960, 1060, 860; B = 400, 500, 600, 700; b = 400, 500, 600				64 — 100
8. Подмости		700 x 750 x 1200				55

5.72. Универсальные блок-формы конструкции ЦНИИОМТП (рис. 56) для бетонирования фундаментов серии I-412 собираются из унифицированных крупноразмерных элементов в различных сочетаниях.

Рис. 56. Блок-форма фундаментов типовой серии I-412

1 — палец; 2 — блок опалубки; 3 — замок

Опалубка ступеней собирается из каркасных щитов высотой 0,3 и 0,6 м и длиной 1,2; 1,5; 1,8 и 2,1 м.

Опалубка верхних ступеней устанавливается на раму, фиксируется опалубка специальным замком (рис. 50, б). Верхние ступени устанавливаются на центрирующие штыри и закрепляются фиксирующим кольцом.

Масса блока опалубки одной ступени высотой 0,3 м при размерах в плане 1,5 x 1,5; 1,8 x 1,5; 1,8 x 1,8; 1,8 x 2,1 составляет соответственно 203, 228, 231, 234 кг.

Масса блока из двух ступеней приведена в табл. 32.

Таблица 32

Опалубка подколонника набирается из блоков высотой 0,9; 1,2; 1,5 м. Размер сторон блока в плане 0,9; 1,2; 1,5 м в различных сочетаниях.

Блоки подколонника монтируются на центрирующие штыри, устанавливаемые на раме опалубки ступеней, верхние блоки монтируются на центрирующие штыри нижних блоков. Подмости для бетонирования монтируются и закрепляются на центрирующие штыри верхнего блока опалубки.

5.73. Блок опалубки для бетонирования лифтовых шахт опирается на перекрытие или стены шахты посредством консольных опор. Опалубка выполнена с центральной стойкой, на которой шарнирно закреплены щиты. Установка в рабочее положение и распалубка производятся вращением центральной стойки. Характеристика опалубки приведена в табл. 33.

Таблица 33

Блочная опалубка института Казоргтехстрой (г. Алма-Ата)

5.74. При производстве опалубочных работ с применением блочно-переставной опалубки могут быть использованы разборно-переставные опалубки ЦНИИОМТП «Монолит-72», «Монолит-77», института Оргтяжстрой «Тяжстрой-78», а также другие унифицированные системы разборно-переставных опалубок.

5.75. Комплектность блочно-переставной опалубки со щитами «Монолит» с набором элементов на 100 м2 опалубочной поверхности, их конструктивные характеристики даны в табл. 34, 35, 36.

Таблица 34

Таблица 35

Таблица 36

5.76. Опалубка обладает универсальностью, широкой возможностью переналадки на различные виды монолитных конструкций, включая: столбчатые ленточные фундаменты, стены, перегородки, монолитные каркасы здания — колонны, ригели, балки перекрытия, балконы и др.

Широкий диапазон варьирования в блочно-переставном варианте и в едином ключе создает хорошие условия для централизованной эксплуатации опалубки через специализированные участки, где в стационарных условиях собирают блоки опалубки и выдают их на прокат строительным организациям для производства работ.

Блочная опалубка может применяться в промышленном, гражданском и сельском строительстве в условиях умеренного климата.

5.77. Блочная опалубка состоит из панелей, угловых блокирующих элементов, доборных элементов, схваток, стаканообразователя, рабочей площадки, кронштейнов, стоек, траверсы, крепежных деталей.

Панели предназначены для образования необходимой формы бетонируемой поверхности и собираются из щитов «Монолит» или крупноразмерных щитов «Тяжстрой».

5.78. Угловые блокирующие элементы УГ-1 предназначаются для сборки блоков опалубки, а также для сдвижки и раздвижки при установке для бетонирования и снятия блока опалубки с бетонируемых конструкций. Угловой элемент изготавливается из равнобокового уголка 110 x 110 x 8 мм с просеченными продолговатыми наклонными отверстиями «в елочку» с шагом 100 и 200 мм, что соответствует размерам резьбовых шпилек в доборных элементах и отверстиям в щитах опалубки «Монолит». Для соединения и наращивания угловых элементов друг с другом по высоте по концам привариваются пластины с отверстиями диаметром 25 мм под соединительный болт. Длина угловых элементов УГ-1 равна 600, 1200, 1800 мм.

Угловые элементы Уг-2 и Уг-3 предназначаются для сборки блоков опалубки ступенчатых фундаментов и других конструкций с разным сечением по высоте, а также для сдвижки и раздвижки блоков при снятии с забетонированных конструкций. Эти элементы изготавливаются из уголка 110 x 110 x 8 с просеченными продолговатыми наклонными отверстиями «в елочку» и имеют шарнирные перфорированные косынки из листа толщиной 14 мм, служащие для соединения диагональных связей из схваток при установке ступеней опалубки фундаментов, их фиксации и закреплении в проектном положении. Наклонные отверстия выполнены через 100 мм, что обеспечивает соединение щитов опалубки шириной 300, 400, 500, 600 мм. Уг-2 служат для наружных блоков опалубки, а Уг-3 — для внутренних. Они могут совмещаться по высоте с Уг-1, для чего по торцам уголков приварены пластины с отверстиями диаметром 25 мм.

Угловые элементы Уг-4, Уг-5 предназначаются для сборки отдельного щита или панели в блоке опалубки. Элементы изготавливаются из уголка 110 x 110 x 6 с продолговатыми горизонтальными отверстиями. Сдвижку и раздвижку щита или панели, соединенного Уг-4, Уг-5, производят вручную монтажным ломиком по горизонтальным прорезям.

Угловые элементы выполняют роль блокирующего узла, элемента жесткости углов блока опалубки, фиксации блока опалубки в проектном положении, фиксации блока опалубки при освобождении его от забетонированных конструкций, механизма отрыва щитов опалубки от поверхности бетона.

5.79. Доборные элементы ДЭ-1 (рис. 57) изготавливаются из пластины толщиной 8 мм, шириной 260 мм и длиной 600, 1200, 1800 мм. Пластины имеют приваренные резьбовые шпильки для соединения блокирующих угловых элементов Уг-1, Уг-2, Уг-3, Уг-4, Уг-5. Также имеются перфорированные горизонтальные отверстия для соединения щитов опалубки или панелей посредством соединительного уголка 63 x 100 x 8. Перфорированные отверстия в доборных элементах обеспечивают перемещение по ним соединительного уголка для установки необходимых линейных размеров сторон блоков опалубки в пределах кратности размеров щитов опалубки 100 — 200 мм. Один доборный элемент обеспечивает перемещение на 126 мм. Доборные элементы ДЭ-1 обязательны при сборке внутренних блоков опалубки (например, блок на ячейку здания).

Доборные элементы ДЭ-2 (рис. 57) отличаются от ДЭ-1 наличием дополнительного уголка 63 x 63 x 4, обеспечивающего применение доборного элемента при сборке наружных блоков опалубки (например, блок опалубки для фундамента).

Рис. 57. Угловые блокирующие и доборные элементы

а — угловой элемент УГ-1; б — то же, УГ-2 и УГ-3; в — то же, УГ-4, УГ-5; г — доборные элементы ДЭ-1

5.80. Схватки применяются из опалубки «Монолит». Дополнительно изготовляется схватка длиной 1 и 0,5 м. Помимо ужесточения панелей опалубки схватки применяются для фиксации ступеней опалубки в углах в пространственном блоке посредством присоединения их к косынкам угловых элементов Уг-2, Уг-3.

5.81. Максимально допустимые размеры блоков, мм: длина — 6000, ширина — 6000, высота — 3000. Наибольшее вертикальное перемещение угловых элементов в пазах 65 мм; наибольший отход панелей от бетонируемой поверхности 38 мм; шаг пазов в угловых элементах 100, 200 мм; предел регулирования линейных размеров блоков за счет доборных элементов 100 — 200 мм.

Скорость бетонирования м/ч:

для массивных конструкций (от 3,3 x 3,3 м до 6 x 6 м) — 1,6;

для тонкостенных конструкций и малой массивности (3,2 x 3,2 м и менее) — 2.

Блочная опалубка Оргтехстроя Минстроя ЛитССР (г. Вильнюс).

5.82. Опалубка разработана для бетонирования 16-этажного жилого дома. В настоящее время разрабатывается модульная блочная опалубка.

За основу приняты щиты длиной 1,2; 1,5; 1,8 м с модульным шагом 0,3 м. При помощи модульных щитов и унифицированных соединительных элементов (стойки, диагональные связи и т.д.) можно собрать блочную опалубку, начиная от размера 2,7 x 2,7 м и кончая 7,2 x 7,2 м с модульным шагом 30 см (рис. 58).

Рис. 58. Блочная опалубка Оргтехстроя (г. Вильнюс)

1 — щиты; 2 — угловые соединения; 3 — телескопические связи; 4 — вертикальная стойка

5.83. Техническая характеристика опалубки: расход стали (включая проемообразователи, тяги, домкраты, кронштейны и т.д.) — 104 кг/м2; допустимая нагрузка — 4,5 тс/м2; максимальные параметры блока: длина — 8,1 м, ширина — 6,95 м, масса — 8,0 т.

5.84. Опалубка состоит из щитов, образующих в плане замкнутый контур. В местах примыкания щитов установлены угловые элементы. В углах опалубки размещены вертикальные стойки 1 с упорами 2 (рис. 59). Каждая стойка в верхней части снабжена грузоподъемным приспособлением, а в нижней части — опорной пятой, выполненной в виде домкрата 4. На стойке 1 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости шарнирно установлены друг над другом направляющие элементы 5. Каждый направляющий элемент снабжен буртиками 6 и помещен внутри овальной прорези 9, выполненной в каждом кронштейне 10. Кронштейны 10 прикреплены вверху и внизу к опалубочным щитам 7 вблизи угловых элементов 11 и фиксируются в рабочем положении относительно направляющих элементов 5 с помощью клиньев 8. Стойки 1 попарно соединены между собой телескопическими диагональными связями, расположенными в горизонтальной плоскости.

Рис. 59. Угловое соединение щитов блочной опалубки (Вильнюс)

а — разрез; б — план; 1 — стойка; 2 — упор; 3 — петля; 4 — винтовой домкрат; 5 — направляющие элементы; 6 — буртик; 7 — щит; 8 — клин; 9 — прорезь; 10 — кронштейн; 11 — угловая накладка

Опалубка, предварительно собранная в блок замкнутого пространственного контура, устанавливается на место бетонирования. При этом стойки 1 опираются на перекрытие. С помощью домкратов 4 производят выверку опалубки по вертикали. При необходимости выверку конфигурации в плане производят с помощью диагональных связей. Далее производят бетонирование стен железобетонной конструкции, используя в качестве наружной опалубки подобный опалубочный блок либо отдельные щиты.

При распалубке извлекаются клинья из всех кронштейнов опалубочных щитов. Затем между каждой парой верхних кронштейнов одного щита и противоположными концами направляющих элементов забивают клинья-вкладыши. При этом кронштейны скользят по направляющим элементам и отводят верхнюю часть опалубочного щита, отрывая ее от бетона. Подобным образом последовательно производят отрыв остальных щитов. После этого всю опалубку извлекают вверх с помощью грузозахватных приспособлений. В момент извлечения опалубки щиты занимают вертикальное положение.

Для приведения опалубки в рабочее положение клинья извлекают и вновь устанавливают между стойками и щитом, причем сначала устанавливают клинья на верхних кронштейнах, а затем — на нижних. Далее описанный цикл работы повторяется.

В случае необходимости изменение конфигурации опалубки в плане производят путем соответствующего регулирования расстояния между стойками, изменяя длину связей. При этом направляющие элементы вместе с кронштейнами поворачиваются относительно стоек, в результате чего опалубочные щиты устанавливаются под различным углом друг к другу.

5.85. Блочная опалубка для колонн жилых и общественных зданий Ереванского политехнического института (авт. свид. № 309105) включает два щита, наружную жесткую раму, на которой посредством кривошипа смонтированы щиты. Щиты имеют каркасную конструкцию, палуба выполнена из стального листа толщиной 3 мм. При подъеме опалубки (рис. 60) происходит раскрытие щитов, после чего поднимается рама. При опускании опалубки щиты под собственным весом сближаются и устанавливаются в рабочем положении благодаря шарнирно-рычажному механизму. Вертикальность формы обеспечивается четырьмя винтовыми домкратами, прикрепленными к раме.

Рис. 60. Распалубка блочной опалубки

Опалубка применялась при строительстве 14-этажного учебного корпуса Ереванского политехнического института. Масса опалубки для колонн размером 60 x 60 см, высотой 3,9 м составила 1,8 т расчетная оборачиваемость — 1000 циклов.

ОБЪЕМНО-ПЕРЕСТАВНАЯ ОПАЛУБКА

5.86. Наиболее эффективно применение крупноразмерных блоков на размер помещения (комнаты или квартиры), это позволяет снизить трудоемкость работ и повысить качество поверхности за счет исключения перепадов поверхностей в пределах бетонируемой ячейки здания.

Целесообразно применение секций опалубки (типа Утинор, Франция), разрезанных вдоль бетонируемого туннеля. В этом случае можно применять Г-образные полусекции длиной до 14 — 15 м. Такого типа опалубка разработана в настоящее время Молдгипростроем и ЦНИИОМТП.

При использовании секций опалубки небольшой ширины наибольшая производительность достигается применением для демонтажа секций из забетонированного туннеля специальных консольных траверс. Такая траверса конструкции ЦНИИОМТП может применяться также для демонтажа крупнощитовой опалубки перекрытий.

Демонтаж секций с помощью монтажных подмостей связан с наибольшими затратами труда (включая трудоемкий процесс монтажа и демонтажа подмостей).

5.87. Унифицированная объемно-переставная опалубка ЦНИИОМТП состоит из основных и коридорных секций, подмостей для демонтажа, щитов торцов стен и перекрытий, щитовой опалубки наружных стен, опалубки лифтовых шахт и др.

Номенклатура и характеристика элементов приведены в табл. 37.

Таблица 37

Элементы опалубки	Эскиз	Размеры, мм	Масса, кг
Щит торцов стен		H = 2900, 3100; L = 500, 600	От 77 до 102
Щит торцов перекрытий		L = 2400 — 6000 (с модулем 300)	От 98 до 217
Секция коридорная		L = 1400, 1600; B = 1200, 1500; Hmin = 2700, 2900 Hmax = 2640	От 915 до 112
Опалубка лифтовых шахт		L = 1750, 2000, 2200; H = 3100, 3300	От 2364 до 2600
Подмости		L = 2670 — 6270 (с модулем 300); H = 2800, 3000	От 550 до 980
Щит наружных стен		L = 3006, 3206; L2 = 1200, 1500; L3 = 5776, 5976	От 310 до 372
Секция		L = 2400 — 5700 (с модулем 300); B = 1200, 1500; Hmax = 2660, 2860 Hmin = 2590, 2790	От 950 до 1470
Щит торцовый		L = 2500 — 6100 (с модулем 300); B = 300, 400; Hmax = 2660, 2860 Hmin = 2640, 2840	От 677 до 148

5.88. Основная секция опалубки (рис. 61) рассчитана на высоту этажа 2,8 и 3 м от потолка до потолка и пролета перекрытия в осях от 2,7 до 0,3 м с модулем 300 мм. Ширина секций 1,2; 1,5; 1,8 м. Секция рассчитана на бетонирование стен 12, 16, 20 см, перегородок между лоджиями 12, 16, 20, 22, 26 и 30 см и перекрытий толщиной 14 и 16 см. Секции могут извлекаться как через фасад здания (на подмости), так и через проем в перекрытии.

Рис. 61. Основная секция объемно-переставной опалубки ЦНИИОМТП

1 — Г-образный блок; 2 — распалубочные механизмы; 3 — центральная вставка; 4 — домкрат; 5 — каток

5.89. Щиты наружных стен выполнены с ограждением и подмостями (см. табл. 37). Ширина щитов соответствует ширине секции.

5.90. Секция коридорная применяется для бетонирования коридоров с шагом стен в свету 1,4 и 1,6 м. Длина секций 1,2 и 1,5 м.

5.91. Подмости (рис. 62) применяются для монтажа и демонтажа опалубки, прохода людей, установки опалубки торцов стен, перекрытий и других работ.

Рис. 62. Подмости

1 — палец; 2 — рама; 3 — регулируемая опора; 4 — закрепление к стене; 5 — настил подмостей; 6 — ограждения

Проектом предусмотрено 26 типоразмеров опалубки.

5.92. Опалубка торцов перекрытий выполнена с ограждениями, она закрепляется на основной секции опалубки.

Мелкосекционная опалубка Молдгипростроя

Опалубка (рис. 63, 64) состоит из П-образных секций для бетонирования стен и перекрытий секций без горизонтального щита (так называемая открытая) для бетонирования только стен. Над несущей секцией перекрытие не бетонируется, и все секции опалубки извлекаются через образовавшийся проем в перекрытии.

Рис. 63. Объемно-переставная опалубка Молдгипростроя с центральной рамой

I — в рабочем положении; II — распалубка

Рис. 64. Опалубка с центральной стойкой и вставкой

I — в рабочем положении; II — распалубка

5.94. Объемно-переставная опалубка для каждой ячейки здания набирается из отдельных секций (открытой, средней и торцовой). Опалубка по ширине принята двух типоразмеров для шага поперечных стен в осях 3 и 3,6 м. Длины секции приняты 1,2 м; 1,8 м; 2,4 м. Такой набор секций позволяет формовать помещения длиной от 3,6 до 7,2 м через 600 мм.

В комплект опалубки входит также опалубка бетонных цоколей по периметру всех стен, опалубка монолитных перемычек и откосообразователей для фиксации дверных блоков в процессе бетонирования.

5.95. Краткая техническая характеристика опалубки: толщина палубы 3 — 4 мм; усилие на рукоятке привода — до 10 кгс; максимальная масса отдельной секции — 2 т; максимальная масса опалубки в сборе — 5,9 т; удельный вес опалубочной поверхности — 100 кг/м2; максимально допустимая непрямолинейность формующих поверхностей — 6 мм на длине 2 м, но не более 8 мм по всей длине опалубки. Опалубка устанавливается на рельсы, закрепленные к перекрытию.

5.96. Секции опалубки (рис. 65, 66), рассчитанные на пролет перекрытия до 6 м и глубину бетонируемых ячеек 6, 9 и 12 м, извлекаются как через проем в перекрытии, так через открытый фасад здания. Секции имеют длину 1,8; 2,4 и 3 м.

Рис. 65. Установки рядовой секции объемно-переставной опалубки

Рис. 66. Установка торцовой секции объемно-переставной опалубки

По сравнению с предыдущей конструкцией в опалубку внесен ряд усовершенствований:

упразднена средняя горизонтальная вставка. Горизонтальный щит выполнен целиковым неразрезным, он соединен в секциях со стеновым щитом в Г-образный элемент жесткой конструкции. Второй стеновой щит подвешен на шарнирных параллелограммных тягах;

в торцовых секциях горизонтальный щит, щиты поперечной и продольной (торцовой) стены соединены в жесткий 3-гранный элемент; второй поперечный стеновой щит также подвешен на тягах;

улучшена конструкция стыка между секциями;

упразднены направляющие и др.

Внесенные в конструкцию опалубки усовершенствования позволили улучшить качество стыков между секциями и уменьшить металлоемкость конструкции.

Кинематика сборки и распалубки также изменена: подвешенный на шарнирных тягах стеновой щит отрывается от бетона принудительно (винтовым домкратом), а жесткий Г-образный (или 3-гранный) элемент распалубливается под действием собственной массы (после подъема опорных домкратов). Силовые распалубочные механизмы из конструкции исключены.

Технико-экономические данные: размеры бетонируемых ячеек в плане 6 м в осях стен 6; 9, 12 м по глубине ячеек через каждые 0,6 м; высота бетонируемых этажей — 3, 3,3 м; толщина бетонируемых стен — 200 и 300 мм; толщина бетонируемых перекрытий — 300 мм; толщина стальной палубы — 4 мм; удельный расход металла опалубочной поверхности — 85 кг/м2; максимальная масса секции — 4,8 т.

5.97. Опалубка конструкции Молдгипростроя (рис. 67) состоит из отдельных элементов, позволяющих собирать как Г-образные полусекции, так и крупные щиты. Опалубка рассчитана на пролет перекрытия 3 — 4,8 м и 3 — 9,2 м по глубине ячейки.

Рис. 67. Крупноразмерная объемно-переставная опалубка с F-образными полусекциями конструкции Молдгипростроя

а — общий вид; б — Г-образная полусекция

СКОЛЬЗЯЩАЯ ОПАЛУБКА

5.98. Скользящая опалубка (рис. 68) состоит из щитов, домкратных рам, рабочего пола, подмостей, домкратных стержней, домкратов и насосных станций для подъема опалубки (табл. 38).

Рис. 68. Унифицированная скользящая опалубка ЦНИИОМТП

1 — наружные подмости; 2 — гидродомкрат с регулятором горизонтальности; 3 — домкратная рама; 4 — рабочий пол; 5 — щит опалубки; 6 — домкратный стержень; 7 — подвески; 8 — внутренние подмости; 9 — наружные подмости; 10 — кронштейн

Таблица 38

Элементы опалубки	Эскиз	Размеры, мм	Масса, кг
Щит плоский		L = 1800 — 3300 (с модулем 300); H = 1100	От 77,5 до 146,0
Щит угловой внутренний		350 x 350; H = 1100	43,5
Щит угловой наружный		160 x 100; H = 1100	28,5
Щит пилястр		270 x 1100	23
Рама домкратная: двухстоечная		835 x 180 x 1427	73,5
трехстоечная		L1 = 555; L2 = 417; H = 1427	78
четырехстоечная		1110 x 1110; H = 1427	98
Консоль		600 x 970 x 156	8
Кронштейн		405 x 75 x 885	11
Подвеска		l = 2945 (2150)	8,2 (7)
Щит рабочего пола		2700 x 1200	156
Щит перекрытия		L = 1900, 2000, 2100, 2300, 2600; B = 1000, 1100, 1200, 1400; H = 160	40 — 64
Стойка вертикальная		H = 2650 — 2050	30
наклонная		H = 2950 — 2300	34,5
Подвеска		H = 476; B = 285	14
Балка		L = 2440 — 2940 (с модулем 300)	37 — 83
		L = 4240 — 4840 (с модулем 300)	54 — 62
		L = 5140 — 6640 (с модулем 300)	109 — 176
Балка подвесная		L = 2460 — 3960 (с модулем 300)	26 — 73
		L = 4260, 4560	122 — 138

Основными несущими элементами являются домкратные рамы, воспринимающие все нагрузки при бетонировании и подъеме скользящей опалубки.

Стойки к ригелю рамы крепятся жестко или на болтах, в последнем случае они могут переставляться и использоваться для бетонирования стен различной толщины.

Щиты закрепляются на стойках рам с наклоном (конусностью) в пределах 1/500 — 1/200 высоты щита (при высоте щита 1 — 1,2 м отклонение низа каждого щита от вертикали составляет 5 — 7 мм).

Домкратные рамы выполняются двух-, трех- и четырехстоечными. Трех- и четырехстоечные рамы устанавливаются на пересечении стен.

Щиты могут применяться деревянные, комбинированные и полностью металлические. Последние целесообразно использовать в умеренном климате: при возможных перегревах, в том числе неравномерных, что приводит к деформациям опалубки, а также «прикипанию» пристенных слоев бетона необходимо применять утепление и укрытие опалубки. Полностью деревянная опалубка значительно дешевле металлической и более эластична, что снижает количество срывов, однако применение ее малоцелесообразно из-за низкого срока службы.

Для повышения эластичности опалубки металлические и комбинированные щиты могут устанавливаться на домкратных рамах через эластичные прокладки.

Доски, применяемые в качестве палубы щитов скользящей опалубки должны иметь ширину не более 120 мм.

Для подъема опалубки применяют, главным образом, гидравлические и электромеханические домкраты. Наиболее простым по конструкции и обслуживанию является гидравлическое оборудование.

В последнее время все большее распределение за рубежом получает применение домкратов повышенной грузоподъемности, что позволяет применять широкий шаг установки домкратных рам, использовать механизированную установку арматурных каркасов и механизировать укладку бетонной смеси. Домкраты повышенной грузоподъемности разработаны в настоящее время ЦНИИЭПсельстроем и ЦНИИОМТП, разработаны также варианты опалубки с применением таких домкратов.

5.99. Скользящая опалубка должна быть оборудована средствами связи, силовой и осветительной сетями.

Конструкция элементов рабочего пола скользящей опалубки должна обеспечивать равномерное распределение нагрузок на домкратные рамы и кружала щитов. Опоры несущих элементов рабочего пола должны размещаться вблизи домкратных рам, опирание их должно быть шарнирным с возможностью перемещения опор при перекосах.

5.100. Унифицированная скользящая опалубка ЦНИИОМТП применима для бетонирования стен зданий с ячейками от 4,2 до 7,2 м по длине. Она состоит из щитов стен (в том числе прямо- и криволинейных, угловых, щитов пилястр), домкратных рам (двух-, трех- и четырехстоечных), пузырьков, подвесных подмостей, рабочего пола, опалубки перекрытий и др.

Опалубка применима для возведения зданий с модульным изменением размеров в осях 300 мм. Толщина возводимых стен: внутренних от 12 до 24 см; наружных — от 30 до 40 см.

5.101. Щиты опалубки выполнены вместе с кружалами и торцовыми накладками для соединения между собой. Щиты имеют длину 1,8 — 3,3 м с модулем 300 мм при высоте 1,1 м.

Угловые щиты имеют размеры: внутренний 350 x 350 мм, наружный — 160 x 160 мм.

Криволинейные щиты применяются для стен толщиной 400 мм.

5.102. Домкратные рамы применяются для возведения стен толщиной до 600 мм.

5.103. Консоли козырька закрепляются на стойках домкратных рам или кружалах щитов.

5.104. Подмости подвешиваются на консоли козырька и стойки домкратных рам с помощью подвесок.

5.105. Балки рабочего пола опираются на кронштейны, закрепляемые на щитах опалубки.

5.106. Опалубка перекрытий (рис. 69, 70) устанавливается на телескопических стойках или подвесках, закрепляемых к стенам.

Рис. 69. Установка опалубки перекрытий на стойках

1 — стойка наклонная; 2 — опалубка перекрытий; 3 — стойка вертикальная

Рис. 70. Установка опалубки перекрытий на подвесках

1 — опалубка перекрытий; 2 — подвеска; 3 — балка подвесная

Для удобства установки и распалубки подвески выполнены с регулируемой по высоте опорной частью.

Гидравлическая система подъема скользящей опалубки

5.107. Гидравлическая система подъема скользящей опалубки относится к агрегатам объемного типа, работающим по принципу закрытых сообщающихся сосудов, и состоит из:

гидравлических домкратов, преобразующих энергию давления жидкости в механическую энергию перемещения поршня;

автоматических или полуавтоматических регуляторов, определяющих положение скользящей опалубки;

насосов, являющихся источником энергии;

контрольно-регулирующей аппаратуры, которая распределяет поток жидкости и регулирует скорость действия гидравлических домкратов;

трубопровода и арматуры, соединяющих насосные станции с контрольно-регулирующими устройствами и последние — с гидравлическими домкратами и автоматическими регуляторами горизонтальности.

5.108 В качестве рабочей жидкости в гидросистемах подъема скользящей опалубки применяются:

летом — моторные масла М10В (ТУ 38-1-01-649-76), М10Г (ТУ 38-1-01-650-76), масло гидравлическое ВНИИ НП-403 (ГОСТ 16728-78);

зимой — моторные масла М3В (ТУ 38-1-01-47-70), М3Г (ТУ 38-1-01-46-70), масло гидравлическое МГ20 (ТУ 38-1-01-50-70).

Гидравлические домкраты

5.109. Одноцилиндровые гидравлические домкраты типа ОГД являются грузоподъемными механизмами, автоматически перемещающимися по домкратным стержням и поднимающими опалубку в процессе бетонирования стен сооружения. Конструкция гидравлических домкратов типа ОГД дана на рис. 71, 72, 73, 74.

Рис. 71. Одноцилиндровый гидравлический домкрат ОГД-61

1 — гайка; 2 — корпус верхнего зажима; 3 — пружина; 4 — сухарик (цанга); 5 — пружина; 6 — гайка; 7 — шток; 8 — гайка; 9 — манжета; 10 — корпус; 11 — цилиндр; 12 — манжеты; 13 — поршень; 14 — возвратная пружина; 15 — корпус нижнего зажима; 16 — палец; 17 — втулка; 18 — защитная трубка; 19 — домкратная рама; 20 — фланец; 21 — гайка; 22 — нижняя крышка; 23 — верхняя крышка; 24 — болт с гайкой; 25 — штуцер; 26 — присоединительная трубка

Рис. 72. Регулятор горизонтальности полуавтоматический РП-67 (к домкрату ОГД-61)

1 — стопорный винт; 2 — упор; 3 — буферное устройство; 4 — рама; 5 — гидродомкрат; 6 — палец; 7 — кольцо; 8 — нажимное кольцо

Рис. 73. Домкрат ОГД-64У с автоматическим регулятором горизонтальности АРГ-64У

I — гидрозажим; II — шланг высокого давления; III — рамка с возвратным механизмом; IV — верхний зажим; V — нижний зажим; 1 — цилиндр; 2 — сепаратор; 3 — пружина; 4 — манжета; 5 — цилиндр; 6 — пружина возвратная; 7 — фланец; 8 — шарнир; 9 — поршень; 10 — защитная трубка

Рис. 74. Домкрат ОГД-74/25 с автоматическим регулятором горизонтальности АРГ-74/25

I — гидрозажим; II — шланг высокого давления; III — рамка с возвратным механизмом; 1 — цилиндр; 2 — вставка; 3 — сепаратор; 4 — ролик; 5 — пружина; 6 — поршень; 7 — щиток; 8 — кольцо; 9 — манжеты; 10 — кольцо резиновое; 11 — фланец; 12 — стержень; 13 — кольцо; 14 — цилиндр; 15 — шарнир; 16 — упор; 17 — пружина возвратная; 18 — пружина; 19 — фланец; 20 — болт; 21 — защитная трубка

Техническая характеристика приведена в табл. 39.

Таблица 39