10806

В итоге, несмотря на некоторые преимущества, которые имеет нелинейный расчет, данный метод расчета имеет существенные недостатки.

Литература

1.СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07–85*, свод правил: утв. Минстрой России 03.12.2016, дата введ. 06.04.2017. – М.: Минстрой России, 2017 – 95 с.;

2.СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции, Актуализированная редакция СНиП II-25-80, дата введения 2017-08-28, АО «НИЦ «Строительство» - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

3.Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II- 25-80) Утверждено приказом по ЦНИИСК им. Кучеренко от 28 ноября 1983 г. № 372/л, Москва Стройиздат 1986

А.А. Чванова

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

ВРЕДНЫЕ ОТДЕЛОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

Развитие технологии и науки способствуют увеличению различных видов строительных материалов на рынке. В среде жесткой конкуренции производители стараются снизить цену, часто забывая о качестве товара. В данной статье речь пойдет о том, как выбрать безопасные для здоровья строительные материалы.

Дом – место, где человек проводит основную часть своей жизни. Он должен быть уютным, комфортным, а так же сделан из экологически чистых материалов.

Цель моей работы – продемонстрировать влияние вредных веществ содержащихся в строительных материалах на организм человека. Для достижения данной цели необходимо решить ряд задач:

1.Изучить существующие литературные данные о строительных материалах.

2.Изучить влияние различных строительных материалов на здоровье человека.

3.Определить менее опасные аналоги вредных строительных материалов.

4.Сравнить ценовые характеристики.

120

Многие строительные материалы в ходе эксплуатации выделяют различные газы и тяжелые металлы. Многие вещества в микроскопических дозах необходимы для химических процессов в организме, но превышение их может вызвать паталогические явления: ослабление иммунной системы, аллергические реакции, болезни легких и сердечно-сосудистой системы.

Тяжелые металлы, присутствующие в организме женщины, которая находится на третьем и выше месяце беременности, могут вызвать нарушение развития плода, а также микро- и гидроцефалию.

Вредные строительные материалы. Влияние на здоровье человека. Гипсокартон, имеющий высокое качество, безвреден для здоровья

человека. При покупке нужно выбирать гипсокартон, предназначенный для жилых помещений. Он может регулировать влажность воздуха, не раздражает дыхательные пути и кожу человека. Технический гипсокартон предназначен только для нежилых помещений. Он изготовлен из плохо очищенного гипса, находиться рядом с ним не рекомендуется.

Окна ПВХ. Хлор находится в раме в виде поливинилхлорида, который при сильном нагревании превращается в сильнейший яд – диоксин. В обычных условиях диоксин образоваться не может. Чтобы пластик не царапался, не желтел и не терял своих первоначальных свойств, в качестве стабилизатора добавляют свинец. Этот тяжелый металл вреден для здоровья. Он способен накапливаться в теле, костях, вызывая болезни почек, печени, нервной системы. Хорошая альтернатива пластиковым окнам – стеклянные окна с деревянной рамой.

Линолеум - вид напольного покрытия. Существует натуральный линолеум и полимерный на основе поливинилхлорида (ПВХ)

Линолеум был изобретен в 1863 году. Раньше главным компонентом состава линолеума были льняное масло, древесная мука, сосновые смолы. Основа линолеума составляла натуральная джутовая ткань. Такой линолеум абсолютно безвреден для здоровья человека. Сейчас же льняное масло заменяют на дешевый поливинилхлорид. Пластификаторы, добавленные в линолеум, выделяют очень токсичный газ, который особенно заметен в только что купленном материале. Впоследствии запах становится слабее, однако все равно продолжают выделяться вредные для организма вещества.

Безвредные аналоги:

–Паркетная доска – наиболее экологичный материал. Впрочем, при выборе паркета, особое внимание мы должны уделить лаку. Он должен быть максимально безопасный.

–Пробковое покрытие прочное и гипоаллергенно. Используют в детских комнатах и спальнях.

–Ковролин безвредное напольное покрытие, не выделяет вредных веществ. Противопоказан аллергикам, т.к в волокнах ковролина могут поселиться микроклещи.

121

Обои. Выбор обоев для отделки стен помещений занимает важное место в отделочных работах. Наибольшее распространение нашли бумажные обои. Они являются самыми безопасными. Так же безвредны для здоровья обои из натуральных материалов (джутовые и бамбуковые), они значительно дороже бумажных, но прочны. Такие обои хорошо пропускают воздух.

Моющиеся обои способн6ы выделять стирол, который вызывает тошноту и головные боли.

Другая разновидность обоев – виниловые: на бумажную основу нанесен слой винила. Такие обои не экологичны, но удобны тем, что прочны и легкие в уходе, применяются для отделки кухонь и прихожих.

Краски и лаки. Некачественные изделия содержат такие вещества как свинец, медь, креозол, толуол и ксилол.

Металлосодержащие краски опасны тем, что по мере высыхания мелкие частички попадают в воздух, вызывая отравления. Растворители, используемые для красок, долго выветриваются, в течение полугода.

Синтетические краски содержат поливинилхлорид, попадая в организм может стать причиной аллергии, так же может поражать печень, почки и нервную систему.

Важно выбирать краски и лаки хорошего качества.

–Акриловые краски широко применяются в строительстве и быту, не имеют запаха, обладают хорошей водостойкостью. Применяются для отделки полов, как деревянных, так и бетонных.

–Водо-дисперсионные краски применяются для покраски стен и потолка. Они сделаны на основе воды, а поэтому безопасны. Состоят они из дисперсииспециальных частиц, которые не являются вредными.

Пенополистирол – достаточно популярный материал для обеспечения теплоизоляции в доме. Вред пенополистирола появляется не сразу, а со временем. Даже при нормальной температуре воздуха он начинает интенсивно разлагаться, выделяя большое количество ядовитых веществ и канцерогенов. Разрушает сердечно-сосудистую систему Особенно опасен пенополистирол при пожаре.

Теплоизоляция из хлопка является одним из самых экологически чистых материалов для утепления домов. Этот утеплитель обладает хорошей звукоизоляцией.

Утеплитель из льна. Чистый утеплитель с точки зрения экологии, не

выделяет токсичных веществ. Льняные утеплители безопасны для здоровья и могут применяться для утепления детских дошкольных учреждений. Ценовые характеристики представлены ниже (таблицы 1-6):

122

Литература 1. Вредные строительные материалы [Электронный ресурс]. – Режим

доступа: http://diskmag.ru/materialy/rejting-vrednyh-materialov.html/ ( Дата обращения 29.09.2018 ).

123

2.Вредные и опасные строительные материалы: черный список – Выбор строительных материалов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://stroy-materialy.com/pokupka/vrednye-i-opasnye-stroimaterialy.html/ (

Дата обращения 29.09.2018 ).

3.Рыбьев, И.А. Строительное материаловеденье / И.А. Рыбьев. -4-е изд. – М. : Издательство Юрайт, 2012. – 701 с.

4.Самые вредные для здоровья строительные материалы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://green-dom.info/samye- vrednye-dlya-zdorovya-stroitelnye-materialy/( Дата обращения 29.09.2018 ).

Н.Е. Шагин, А.А. Генералова, Н.В. Савина.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

ИСПЫТАНИЕ СБОРНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ

Целью данной работы является экспериментальное испытание изделия на соответствие требуемым показателям прочности, жесткости и трещиностойкости, а также дальнейшая возможность применения сборной железобетонной плиты марки П24 в серийном производстве.

В результате испытаний должны определяться фактические значения разрушающих нагрузок при испытаниях изделий по прочности (первая группа предельных состояний) и фактические значения прогибов и ширины раскрытия трещин под контрольной нагрузкой при испытаниях по жесткости и трещиностойкости (вторая группа предельных состояний). Оценка прочности, жесткости и трещиностойкости изделия осуществляется по результатам испытаний на основании сопоставления фактических значений разрушающей нагрузки, прогиба и ширины раскрытия трещин под контрольной нагрузкой с соответствующими контрольными значениями, установленными в проектной документации на изделие. Задачами испытания являлись:

-Определение величины контрольной разрушающей нагрузки, величины контрольной нагрузки при контроле жесткости и контрольной нагрузки по образованию трещин согласно ГОСТ8829-94 «Методы испытания загружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости»;

-Определение величины контрольного значения прогиба и значение контрольной ширины раскрытия трещин;

-Разработка схемы нагружения плиты штучными грузами на всех этапах загружения.

124

Методика проведения испытаний междуэтажной ж/б плиты перекрытия

Испытание плиты проводилось согласно ГОСТ8829-94 «Методы испытания нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости». Расчетная нагрузка на плиту составила 1170/800 кг/м2. Значения контрольных нагрузок приведены в таблице 2.

В числителе приведена нагрузка с учетом собственного веса плиты, в знаменателе без учета собственного веса плиты. Нормативная равномерно распределенная нагрузка от собственного веса плиты qn = 334 кг/м2, расчетная – q = 370 кг/м2.

Контрольные значения нагрузок по проверке прочности, жесткости и трещиностойкости установлены программой испытаний.

Для испытания натурного образца плиты был подготовлен специальный стенд. Образец плиты устанавливался на стены стенда на выравнивающий слой раствора таким образом, чтобы схема опирания плиты полностью соответствовала работе плиты в конструкции здания. Плита опиралась шарнирно, по двум длинным сторонам. Балконная часть плиты выступала консольно за грань опор. Основное поле плита в границах опор разбивалось на участки нагружения площадью около 1м2, балконная часть консольно выступала за границы опор на 1220 мм.

Контрольное испытание сборной плиты по проверке на прочность согласно ГОСТ8829-94 (Приложение Б) выполняется до разрушения или до нагрузки в 1,4 раза превышающей расчетную нагрузку.

Плита загружалась штучными грузами, которые раскладывались по участкам плиты в виде равномерно распределенной нагрузки. Нагружение плиты производилось поэтапно в направлении от опор к середине плиты.

125

Всего было произведено десять этапов нагружения. Время нагружения плиты на каждом этапе составляло около 10 минут, а время выдержки на этапе – 15-20 минут.

Стенд для испытания натурного образца плиты показан на рис. 1.

Рис. 1. Специальный стенд для испытания натурного образца ж/б плиты. Нагружение плиты контрольной нагрузкой:

а) по ширине раскрытия трещин; б) по проверке жесткости.

Прогибы плиты определялись с помощью двух индикаторов часового типа с ценой деления 0,01мм. Индикаторы закреплялись на поддерживающих конструкциях под испытуемой плитой междуэтажного перекрытия. Прогибы измерялись по центральной оси в продольном направлении. Схема установки индикаторов приведена на рис. 2.

Рис. 2. Схема расстановки индикаторов часового типа для определения прогибов.

Отсчеты по приборам снимались на каждом этапе сразу после загружения и после выдержки.

Перед началом нагружения, на нижней поверхности плиты были отмечены видимые трещины, которые являются усадочными, а не вызваны действием внешней нагрузки.

График испытания плиты перекрытия приведен на рисунке 3.

126

Выводы по результатам испытания ж/б плиты.

Рис. 3. График испытания плиты перекрытия.

Величина опытной контрольной нагрузки по проверке прочности плиты на 10 этапе нагружения составила – 1121 кгс/м2 на основном поле плиты и 270 кгс/м2 на балконе. Величина расчетной проектной нагрузки для основного поля плиты составляет – 800 кгс/м2, для балкона 200 кгс/м2, что в 1,4 раза больше расчетной проектной нагрузки.

Из графика испытания видно, что зависимость прогибов от нагрузки носит линейный характер на первых пяти этапах нагружения и имеет постоянный угол наклона, затем становится круче. Это вызвано появлением видимых трещин в растянутой зоне плиты. Максимальный прогиб от контрольной нагрузки по проверке жесткости равной – 650 кгс/м2 составил 1,37 мм, что меньше контрольного прогиба fu =12,8 мм.

На предпоследнем, девятом этапе нагружения при нагрузке – 1061 кгс/м2 в 2,8 раза превышающей контрольную нагрузку по ширине раскрытия трещин – 377 кгс/м2, опытная ширина раскрытия трещин составила 0,1 мм. По проекту контрольное значение ширины раскрытия трещин 0,14 мм при нагрузке равной 377 кгс/м2.

Анализ результатов испытания натурного образца плиты перекрытия показывает, что плита согласно ГОСТ 8829-94 отвечает требованиям по прочности, жесткости, трещиностойкости и соответствует проекту.

Литература

1.ГОСТ 8829-94 «Методы испытания нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости».

2.ГОСТ 18105-86 «Бетоны. Правила набора прочности».

127

А.А. Абрамова, А.А. Кочетова, Е.С. Козлов

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет», г. Нижний Новгород, Россия

ПАССИВНОЕ СОЛНЕЧНОЕ ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЙ

По мере роста уровня потребления органического топлива для нужд обеспечения энергопотребляющих систем зданий и возрастающими требованиями к их энергоэффективности все более актуальным становится использование альтернативных источников энергии различной природы. Одними из наиболее эффективных, имеющих достаточно высокий потенциал во многих климатических районах, являются гелиосистемы. В системах обеспечения микроклимата применяют различные варианты гелиоустройств для улавливания, концентрации и накопления солнечной энергии с целью нагрева вторичного теплоносителя.

В зависимости от способа извлечения тепловой энергии гелио системы делят на активные и пассивные.

Активные системы солнечного теплоснабжения работают на комбинированном использовании пассивной системы солнечного теплоснабжения и дополнительных источников энергии, рис 1б.

Пассивная система солнечного отопления - это энергетическая система, в которой процессы приема, накопления и использования солнечной энергии осуществляются естественным путем (рис 1а). В пассивных системах используется непосредственное нагревание элементов строительных конструкций за счет теплоты, которая поступает от прямой и рассеянной солнечной радиации. Накопление тепловой энергии происходит в специально оборудованных конструкциях зданий с повышенной тепловой инерционностью.

Для нужд отопления зданий более предпочтительными, по нашему мнению, являются пассивные системы, т.к. они не требуют установки и обслуживания дорогостоящего гелиооборудования.

Для эффективного использования солнечного отопления необходимо, чтобы здание удовлетворяло ряд требований:

1. ограждающие конструкции здания должны выполнять функцию солнечного коллектора-аккумулятора. Это осуществляется главным образом путем ориентации по сторонам горизонта и конструирования элементов конструкций здания так, чтобы дать возможность солнечной радиации проникать через наружные ограждения в холодный период и ограничивать этот процесс в летние месяцы, не допуская перегрева помещений. С этой целью применяют специальные механизмы и устройства - навесы, ставни, жалюзи и др.;

128

2.материалы и конструкции непрозрачных наружных ограждений должны обладать повышенной тепловой инерцией;

3.для минимизации теплопотерь необходимо обеспечить достаточную степень изоляции теплового контура, сократить интенсивность инфильтрации, повысить теплозащитные свойства заполнений оконных проемов.

Наибольшее распространение из пасcивных систем солнечного отопления получили “системы прямого обогрева”, системы со стеной аккумулятором типа “стена Тромба” и “гелиотеплица”.

Рис.1 Примеры пассивной (а) и активной гелиосистем (б): 1 – солнечный коллектор; 2 – бак-аккумулятор; 3 – насос; 4 – электрический подогреватель

Схему работы пассивной систем солнечного отопления можно представить следующим образом. На южной стороне здания устанавливается стена Тромба, которая состоит из массивной стены (бетонной, кирпичной или каменной), и установленного на определенном расстоянии слоя остекления с внешней стороны. Для повышения эффективности поглощения и трансформации солнечной радиации наружная поверхность стены-теплоприемника окрашена в темный цвет. Солнечные лучи проходя через остекление нагревают стену и воздух, находящийся между стеклом и стеной. Нагретая в светлое время суток массивная стена за счет излучения и конвективного теплообмена передает накопленную теплоту в отапливаемое помещение. Таким образом, в этой конструкции совмещаются прямые функции наружного ограждения и функции коллектора, аккумулятора теплоты и отопительного прибора.

Воздух, находящийся в прослойке между стеклянной перегородкой и стеной, в холодный период времени и в солнечный день является своего рода теплоносителем в пассивной системе отопления здания.

Для сокращения теплопотерь зданием в холодный период года, в ночное время и снижения теплопоступлений в теплое время года устанавливают специальные шторы из нетканых материалов с покрытием светоотражающими составами. В теплое время года во избежание перегрева ограждений применяют режим проветривания межстекольного пространства. Для обеспечения необходимой подвижности воздуха

129