ДРУГИЕ ВИДЫ ПОКРЫТИЙ И КОНСТРУКЦИЙ
Для зданий, круглых в плане, как правило, применяют купольные покрытия, в том числе и в промышленном строительстве (резервуары, шламбассейны, радиальные сгустители, здания гаражей и др.). Купольные покрытия делают строение изящным, допускают круглую сетку колонн, экономят бетон, сталь и имеют другие существенные преимущества.
В Ленинграде на Васильевском острове был построен рынок со сферическим куполом диаметром 18 м со стрелой подъема 3 м. Купол монолитный из армоцемента, опалубкой служила стальная сетка, натянутая по кружалам. Толщина сечения купола переменная — от 30 до 50 мм. Приведенная толщина бетона 4,5 см.
В Ереване на ВДНХ построен павильон промышленности с покрытием, которое представляет собой близкую к сферической армоцементную оболочку с размерами в плане 45 х 45 м. Оболочка опирается на четыре бортовых элемента в виде круговых железобетонных арок. Оболочка образована 144 армоцементными ребристыми элементами, состоящими из 36 типоразмеров. Форма элементов меняется от квадратной у вершины оболочки до ромба у опор. Элементы изготавливали из бетона марки 250 на туфовом заполнителе методом торкретирования (давление 2 am) с последующей пропаркой. Приведенная толщина бетона — 14,4 см, расход стали — 12,6 кг/м2. Недостатки покрытия — большая высота ребер панелей и высокая стоимость форм для их изготовления и монтажа купола на неинвентарных лесах. Купольное покрытие диаметром 59,2 м сооружено над Дворцом спорта в Риме. Купол лежит на 36 железобетонных опорах V-образной формы и расчленен на отдельные элементы толщиной 25 мм. Линии сопряжения элементов армированы продольной стержневой арматурой с соединением выпусков арматурных каркасов и последующим их обетонированием. В результате получилась жесткая конструкция взаимопересекающихся железобетонных ребер. Армированы элементы двумя ткаными сетками и стержнями диаметром 6 мм. Приведенная толщина бетона 12 см.
Проект купола диаметром 128 м над Дворцом спорта в Вене — сочетание сборных криволинейных армоцементных элементов, образовывающих меридиальные ребра с жестким железобетонным опорным кольцом и наклонными пилястрами. Распор от купола через пилястры передается на фундаменты трибун.
В последнее время начинают применять висячие покрытия. Они современны, экономичны и отвечают условиям эстетики. Для этих покрытий применяют легкие кровельные плиты (30—40 кг/м2). В этом случае лучшими оказываются армоцементные плиты, так как железобетонные конструкции не отвечают предъявляемым требованиям.
Висячее армоцементное покрытие киноконцертного зала в Харькове, выполненное по проекту Харьковского ПромстройНИИпроекта, представляет собой несущую систему из сетки высокопрочных вант, закрепленных в двух параболических замкнутых железобетонных контурах. Размеры основания контуров — 48 м, стрелы подъема — 30,6 и 14,4 м. Стыки армоцементных плит вдоль вант обетонированы, вследствие чего система вант работает совместно со сборными армоцементными плитами.
Армоцемент применяется и в других конструкциях.
НИИСК Госстроя СССР совместно с ГПИ-5 разработаны и внедрены на некоторых объектах армоцементные панели подвесного потолка двух типоразмеров 1,2 х 6 (доборная) и 2,4 х 6 м (рядовая) (рис. 57). Панель представляет собой длинную цилиндрическую оболочку, окаймленную по контуру ребрами. Плита толщиной 10 мм армирована двумя ткаными сетками № 10, ребра — сварными каркасами. Проектная марка мелкозернистого бетона не ниже 400. Вес рядовой панели — 1,2 т, приведенная толщина бетона — 3,95 см, расход стали — 5,79 кг/м2. По сравнению с типовой железобетонной вес армоцементной панели в 2,6 раза меньше, расход стали на 40% ниже. Панели изготавливают методом виброштампования.
Армоцементные элементы складчатой формы были предложены и для междуэтажных перекрытий. Институтом строительной физики разработана складчатая панель междуэтажного перекрытия размерами 3,2 х 6 х 0,24 м (рис. 58). Панель армирована двумя слоями тканых сеток № 10 и в полках сварными каркасами из холоднотянутой проволоки. Вес панели 1,52 т, приведенная толщина бетона 3,6 см, расход стали — 5,4 кг/м2.
Преимущества армоцемента содействовали его использованию в конструкциях стеновых панелей.
Научно-исследовательский институт строительной физики предложил армоцементную скорлупу с термоизоляционными замкнутыми прослойками. Вес 1 м2 такой панели — 75 кг, расход бетона — 0,024 м3/м2, стали — 4,2 кг/м2.
В Ленинграде применены армоцементные панели с утеплителем из фибролита. Толщина панели — 18 см, вес — 800 кг.
Институтом Оргэнергострой запроектированы армоцементные панели. Конструкция их может быть трехслойной (наружные слои — армоцемент, внутренний — утеплитель) и однослойной для холодных зданий. Панель представляет собой ребристую плиту толщиной 10 мм с ребрами высотой 300 мм. Армирована панель тремя ткаными сетками, а ребра—сварными каркасами. Для панели 1,8 х 12 м приведенная толщина бетона — 3,3 см, расход стали — 9,35 кг/м2.
Ленгипрогор разработал проект дома из армоцементных блок-комнат.
Дом из объемных армоцементных элементов запроектирован также Гидропроектом. Размеры блоков — 6,35 х 3,05 х 2,63 м, их собирают из отдельных армоцементных панелей и склеивают эпоксидным клеем.
Гипрогражданпромстроем разработаны армоцементные силосы кольцевого сечения толщиной стенки 20 мм. Покрытие силосов выполняют из плоских армоцементных плит. Сборку силосных банок производят на слое цементного раствора со сваркой закладных деталей. Все элементы заводского изготовления производят методами вибролитья или виброформования.
Армоцементные пространственные транспортерные галереи в виде оболочки пролетом 18,24 и 30 м разработаны НИИСКом Госстроя СССР совместно с Харьковским ПромстройНИИпроектом. Предусмотрено устройство одной конвейерной лепты шириной до 1,2 м или двух по 0,5 м. Пролетное строение собирают из секций длиной 3 м и кольцевого сечения внутренним диаметром 3,2 м. В торцах и по длине секции имеются ребра — утолщения. Секции соединяют предварительным напряжением пучков или прядей высокопрочной арматуры, пропущенных в пазы шести продольных ребер с последующим замоноличиванием их, или высокопрочными болтами, пропущенными через 12 равномерно расположенных отверстий в торцевых ребрах. Армоцементная оболочка толщиной 30 мм армирована четырьмя ткаными сетками в крайних секциях № 12 и в средних — № 10 и сварной сеткой из проволоки диаметром 5 мм. В ребрах продольных и торцевых располагают сварные каркасы с рабочей арматурой диаметром соответственно 8—10 мм и 16—18 мм. По сравнению с железобетонными галереями применение данных конструкций позволяет уменьшить на 1 м пролетного строения расход стали в 2—4 раза, стоимость в 1,8—3,1 раза и трудоемкость монтажа в 5 -10 раз.
По проекту Оргэнергостроя построены армоцементные кабельные каналы с толщиной стенок 15 мм и короб газовоздуховода.
Конструкции армоцементных оболочек двоякой кривизны для водозащитных зонтов Ленинградского метро разработаны Ленметропроектом. Сечение элемента толщиной 12 мм армировано двумя ткаными сетками № 6 и 14 и стержнями из проволоки диаметром 5 мм, расположенными между сетками. В торцах ребра армированы каркасами. Изготавливаются зонты методом послойного формования. Зонты собирают в арки пролетом 6,86; 8,18; 8,68 и 9,2 м из двух элементов весом каждый 0,5 т. Приведенная толщина бетона — 1,6 см, расход стали — 1,8 кг/м2.
Трестом «Севастопольстрой» предложено при возведении зданий в сейсмических районах использовать армоцементные эллипсоиды вращения. Для этого между надземной частью здания и фундаментом располагают блок, подобный шарикоподшипнику. Нижняя плита его железобетонная, а верхняя — стальная. Между ними на равном расстоянии размещены армоцементные элементы шаровидной формы. Каждый шар в состоянии выдержать нагрузку, в несколько раз превышающую нагрузку в 187 кгс, для него оптимальную. В результате, зная вес здания и несущую способность элемента, можно определить их количество. Любые сотрясения нижней плиты гасятся эллипсоидами вращения и не передаются на верхнее сооружение. Этим методом в Севастополе было возведено несколько пятиэтажных зданий и намечено строительство девяти-двенадцатиэтажных домов. Данное предложение удорожает строительство здания всего на 1%, в то время, как устройство антисейсмических поясов и вертикальное армирование стен увеличивает соответствующие расходы до 7%.
НИИСельстрой разработал резервуары емкостью до 50 м3 в форме однополосного гиперболоида вращения. Они используются для хранения различных продуктов и жидкостей. Изготовление резервуаров заключается в сварке арматурного каркаса, натяжении на него тканых сеток и последующего нанесения мелкозернистого бетона. Опалубки при этом не требуется. Бетон можно наносить растворометом, что снижает трудозатраты, повышает качество работ и плотность бетона. Толщина стенок резервуаров — 25 мм, бетон — марки 400. На такие резервуары расходуется в шесть раз меньше металла, а стоимость их в 1,5 раза меньше стальных.
Межрайстройтрестом Молдавской ССР были изготовлены и применены амфоры для вина диаметром 2,4 м, высотой 3,6 м, толщиной стенки 30 мм. Амфоры состоят из двух колец, армированных тремя ткаными сетками, одиннадцатью горизонтальными стержнями диаметром 6 мм и восемью вертикальными стержнями того же диаметра. Днище толщиной 6 см и крышка армированы двумя ткаными сетками и стержневой арматурой. Вес амфоры — 4,175 т, одной секции — 1,5 ти днища — 0,85 т.
Армоцементные трубы были предложены НИИСельстроем. Трубы могут быть любого диаметра, с толщиной стенки 20—30 мм. Армируются они несколькими ткаными сетками. Стыкование напорных труб производят электросваркой стальных оголовков или раструбами. Изготовление труб может осуществляться: послойно, навивкой на сердечник слоя тканой сетки с нанесением слоя бетона толщиной 3—5 мм или центрифугированием.
Армоцементные лотки для открытых оросительных каналов, изготовленные методом гнутья свежеотформованного тонкого листа, разработаны НИИЖБ. Такой лоток, очерченный по кривой давления, глубиной 80 см, длиной 7 м, шириной по верху 86,6 см и толщиной стенки 20 мм армирован в нижней зоне пятью ткаными сетками и четырьмя стержнями диаметром 4 мм, а в верхней зоне — тремя ткаными сетками и двумя стержнями того же диаметра. По длине лотка через 2,2 м располагаются металлические стяжки
.Еще ряд сооружений в виде армоцементных лотков, труб, облицовочных плит каналов и других конструкций применяются в сельскохозяйственном, гидротехническом и гидромелиоративном строительстве. Используется армоцемент и в судостроении.
По проекту Нерви были построены: армоцементный понтон грузоподъемностью 20 т, рыболовецкое судно и яхта длиной 12,5 м, толщиной обшивки 12 мм. В СССР также построено ряд яхт.
Ставропольским яхт-клубом в 1962 г. построена яхта «Мечта» длиной 12,5 м, шириной 3,5 м и грузоподъемностью 6 т. На ней был совершен поход по Волге от Тольятти до Казани.
В Киеве построена яхта «Цементал», которая прошла судовые испытания на Днепре и на Черном море. Строительство спортивных судов из армоцемента продолжается.
Фирма «Виндбоутс» строит лоцманские катера из армоцемента. По своим эксплуатационным показателям они не уступают стальным и деревянным. Стоимость армоцементных катеров на 55—80% меньше, чем стальных, деревянных и стеклопластиковых. В 1964 г. построили корчеподъемный кран грузоподъемностью 10 т. Корпус и надстройка армоцементные. По сравнению с металлическим краном расход стали уменьшен вдвое, а стоимость снижена на 10%.
В 1965 г. в ЧССР была построена двухкорпусная армоцементная баржа грузоподъемностью 1000 т. На ее сооружение израсходовано в три раза меньше металла, чем на аналогичную металлическую. Опыт строительства и эксплуатации армоцементных яхт подтвердил высокие прочностные н деформативные свойства армоцемента. Постоянное увлажнение способствует нарастанию прочности бетона. Повреждения от ударов корпуса, если они местные, не создают сквозных трещин, обшивка сохраняет водонепроницаемость. Дефекты устраняются сравнительно легко наложением тампона из слоя цементно-песчаного раствора. Весят армоцементные суда примерно в два раза меньше деревянных. Расходы, связанные с эксплуатацией их, значительно ниже, чем у деревянных и стальных. Кроме этого, армоцементные суда несгораемы.
Приведенные примеры не исчерпывают всех случаев использования армоцемента.
Нужно отметить, что обследование существующих армоцементных покрытий свидетельствует о их удовлетворительном состоянии, а в случаях, когда имелись дефекты, они в основном были связаны с нарушением технологии изготовления и нормальной эксплуатации конструкций.