Заключение комиссии, организованной Московской Городской Управой для выяснения причин обвала железо-кирпичных перекрытий системы архитектора Серебровского в строящемся Бутырском училищном здании

ЗАКЛЮЧЕНІЕ коммиссіи, организованной Московской Городской Управой для выясненія причинъ обвала желѣзо-кирпич ­ ныхъ перекрытій системы архитектора Серебров- скаго въ строящемся Бутырскомъ училищномъ зданіи.

МОСКВА. Городская Типографія. 19 12.

ЗАКЛЮЧЕНІЕ коммиссіи, организованной Московской Городской Управой для выясненія причинъ обвала желѣзо-кирпич ­ нымъ перекрытій системы архитектора Серебров ­ скаго въ строящемся Бутырскомъ училищномъ зданіи.

Ч/ 4 Д? Р)

М О < К II А. Городская Типографія. 19 1 1.

к

Печатано по распоряженію Московскаго Городского 1 оловы.

Заключеніе Коммиссіи, организованной Московской Город» ской Управой дли выясненія причинъ обвала желѣзо-кирпич ­ ныхъ перекрытій системы архитектора Серебровскаго въ стро ­ ящемся Бутырскомъ училищномъ зданіи. Для всесторонняго выясненія причинъ обвала покрытій въ Бу ­ тырскомъ училищномъ зданіи предсѣдателемъ Коммиссіи К. П. Ка ­ рельскихъ, кромѣ состава Желѣзо бетонной Коммиссіи и членовъ Ар ­ хитектурнаго Строительнаго Совѣта къ участію въ работахъ Коммис- сіи были привлечены нѣкоторые члены Общаго Техническаго Совѣта и слѣдующія, не входящія въ составъ техническаго персонала Москов ­ ской Городской Управы, приглашенныя лица: инженеръ В. К. Шпей ­ еръ, завѣдующій техническимъ отдѣломъ и работами Акціонернаго Об ­ щества для производства бетонныхъ и другихъ строительныхъ работъ А. Ф. Лолейтъ, завѣдующій механической лабораторіей Московскаго Художественнаго Общества Н. К. Лахтинъ и завѣдующій механиче ­ ской лабораторіей Московскаго Императорскаго Техническаго училища И. А. Калинниковъ. Въ первомъ засѣданіи Коммиссіи было постановлено произвести лабораторныя испытанія входившихъ въ составъ обвалившихся пере ­ крытій 2-го и 3-го (чердачное) этажей (см. актъ осмотра) матеріаловъ, а именно: раствора, бетона,'кирпича и желѣза. Испытанія производились лабораторіей Московскаго Художествен ­ наго Общества и механической лабораторіей Московскаго Император ­ скаго Техническаго училища и дали слѣдующіе результаты;

4 ТАБЛИЦА результатовъ испытаній бетона? раствора, кирпича и желѣза.

Испытаніе кубиковъ изъ бетоннаго слоя покрытій.

Направленіе давленія при испытаніи относитель ­ но трамбо ­ ванія.

Временное сопро ­ тивленіе въ кл./кв. см. Каждаго кубика. Сред ­ нее.

Мѣсто, гдѣ взятъ бетонъ.

Чердачное покрытіе, обвалившаяся часть. . . > > > > Покрытіе 2-го этажа, обвалившаяся часть . . > > > » > Часть покрытія рекреаціоннаго зала 2-го этажа, 1 подвергнутая испытанію 24, 25 и 26 октября, і Покрытіе 2-го этажа, рядомъ съ испытанной 1 частью. t

I 1 1

29; 29; 26 6; 9

28 8 21 S6 42 30 33 15

18; 23 14; 17

1 1 1 I I L 1 1 1

45; 42; 40 20; 35; 36

41; 25 15; 15

Испытаніе кирпи *

на.

Временное сопро- тивл- ніе въ кл./кв. см. Каждой пробы. Сред ­ нее.

Мѣсто взятія кирпича и способъ его изготовленія.

1 машинный, завода Якѵн

в тт

-

64,5; 65,4 114; 90 95; 153

64,95 102 124

■ Чердачное покрытіе,оовалившеея > „„„„„„ I Чикова.. I > > »

кирпичъ ручной выдѣлки

Испытаніе желѣза.

я

Коэффиціентъ крѣпости въ кл./см.

Удлиненіе въ %

Каждой пробы.

Среднее.

Среднее.

Каждой пробы.

3677 “ 202

3664; 3686; 3664; 3693 4315; 4170; 4143; 4180

37 35

38; 38%; 35%; 35% 34; 35; 36; 35

1 1-я полоса . . I ’ ■ •

5 Анализъ раствора изъ швовъ между кирпичами.

Мѣсто взятія раствора;

1

Составъ по объему.

।

і На 1 часть цемента 3,5 части песка. > 1 » » 3,8 » »

Чердачное покрытіе (обвалившееся). Покрытіе 2-го этажа (обвалившееся).

Разсматривая результаты испытаній, желѣзо слѣдуетъ признать матеріаломъ высокаго качества, кирпичъ въ среднемъ — удовлетвори ­ тельнымъ, составъ раствора тощимъ, такъ какъ для такихъ работъ растворъ долженъ быть не тощѣе состава: 1 объемъ цемента наЗобте- ма песка. Крѣпость бетонныхъ кубиковъ нужно считать низкой, такъ какъ для бетона изъ кирпичнаго щебня временное сопротивленіе ко ­ леблется въ предѣлахъ отъ 60 до 75 кл./кв. см. Кромѣ лабораторныхъ изслѣдованій матеріаловъ, Коммиссіей бы ­ ло признано необходимымъ произвести испытанія возведенныхъ по системѣ архитектора Серебровскаго покрытій пробной нагрузкой, до ­ водя до разрушенія, съ цѣлью опредѣленія дѣйствительной ихъ сте ­ пени надежности. Въ виду того, что одновременно аналогичное испытаніе было предпринято Коммиссіей, образованной при Градоначальствѣ, то съ разрѣшенія предсѣдателя этой Коммиссіи къ производству опытовъ и наблюденій были приглашены и члены городской Коммиссіи. Испытанія производились 24, 25 и 26 октября сего года надъ перекрытіемъ рекреаціоннаго зала, разсчитаннаго на полезную вре ­ менную нагрузку 80 пуд. на кв. саж., которое было закончено по ­ стройкой 25-го августа и ко дню производства опытовъ, за вычетомъ 5 — 6 морозныхъ дней, имѣло возрастъ 54 дня. Изъ покрытія при помощи сквозныхъ бороздъ была выдѣлена полоса шириною 2,23 саж. и длиной 3,57 саж., которая нагружалась кирпичемъ въ слѣдующемъ порядкѣ: 24-го октября въ 11 час. утра нагрузка до 80 пуд. на кв. саж. 25-го » >2 час. дня разгрузка. 26-го > >11 час. утра нагрузка до 80 пуд. на кв. саж. 26-го > > 1 час. дня нагрузка до 125 пуд. на кв. саж., при чемъ покрытіе обрушилось. Измѣренія прогибовъ производились 3-мя аппаратами Гріо, ко ­ торые были размѣщены: одинъ на разстояніи 1.200 мм. отъ опоры у окна, второй въ серединѣ пролета и третій на разстояніи 1.400мм. отъ опоры у стѣны. Оцѣнивая результаты испытанія, необходимо принять во вниманіе, что покрытіе къ моменту производства опытовъ снизу еще не было оштукатурено и не имѣло полового настила, вѣсъ которыхъ долженъ

6 быть отнесенъ къ собственному вѣсу конструкціи и при разсчетѣ пе ­ рекрытія принимался равнымъ 20 пудамъ на кв. саж. Въ нижеслѣдующей таблицѣ вѣсъ пола и оштукатурим принятъ во вниманіе и величины прогибовъ отнесены къ полезной временной нагрузкѣ. ТАБЛИЦА * ) съ указаніемъ величинъ полезныхъ нагрузокъ, максимальныхъ прогибовъ и остаточныхъ деформацій. Г ” ' . ■ 1 •' * — - - Ы' — = Полезная нагрузка 60 пуд. на кв . саж.

Прогибъ на разстояніи 1400 мм. отъ опоры у стѣны, въ миллиметр.

Прогибъ на разстоя ­ ніи 1200 мм. отъ опоры у окна, въ миллиметр.

Прогибъ въ серединѣ пролета въ миллиметр.

Промежу ­ токъ вре ­ мени.

Время нагрузки.

34.30 37.40 37.70 37.80

24 октября ............................... 24 » 5 час. веч. . . 25 к 8% час. утра. . 25 » 2% час. дня . .

12.10 14.00 14.30 14.40

15.20 16.00 16 60 16.60

15% час. 6 часовъ.

и остаточн

аціи.

Разгрузка

ыя деформ

28.70 28.30

11.90 11.80

13.50 13.50

25 октября 3 час. дня. . . 26 > 11s утра . .

20 часовъ

Полезная разсчет

ка 80 пуд.

на кв. саж.

пая нагруз

45.20 57.00

19.70 24.40

26 октября 12 ч. 10 м. дня. 26 » 12 ч. 40 м. дня.

16.50 20.70

Ѵ 2 часа.

Полезная на

пуд. на кв

саж.

грузка 105

Покрытіе обрушилось, при чемъ получи ­ лось смѣщеніе покрытія въ мѣстахъ защемле ­ нія и обнаружились трещины въ верхней ча ­ сти покрытія близъ подкосовъ у опоръ (см. прилагаемый эскизъ).

26 октября 1 часъ дня . .

*) Покрытіе было закончено 25 августа и за вычетомъ 5 — 6 морозныхъ дней ко дню производства опытовъ имѣло возрастъ 54 дня.

7 Разсчетная нагрузка покрытія: Желѣзо-кирпичная кладка 3 вершка ......................... Слой бетона 7,7 см ....................................................... .

75 пд- 47 >

Штукатурка .................... ..... Полъ ...................................

....

10 > 10 * 80 >

Временная полезная нагрузка .........

Итого . . .

222 пд.

Суммарная нагрузка, при которой покрытіе обрушилось: Собственный вѣсъ, вѣсъ штукатурки и пола ... Временная полезная нагрузка ......................................... 247 пд. Слѣдовательно степень надежности покрытія получилась равной Разсмотрѣвъ полученные при испытаніи результаты и обративъ вниманіе на чрезмѣрныя стрѣлы прогибовъ и несоотвѣтственныя вели ­ чины остаточныхъ деформацій, Коммиссія полагала, что причиною по ­ добнаго явленія могло быть, вслѣдствіе какихъ-либо случайныхъ об ­ стоятельствъ, неполное затвердѣніе бетонной массы и раствора, кото ­ рое между прочимъ подтверждалось и слабымъ сопротивленіемъ пере ­ лому руками бравшихся изъ покрытія кусковъ. Поэтому Коммиссія въ засѣданіи своемъ отъ 27 октября высказалась за необходимость про ­ извести новое испытаніе, выбравъ для этой цѣли по соглашенію съ г. Серебровскимъ одно изъ покрытій Бутырскаго училища, пролетомъ въ 3,50 саж., наиболѣе окрѣпшее по возрасту возведенія и соотвѣт ­ ствующее полезной нагрузкѣ 80 пуд. на кв. саж., при устройствѣ ко ­ тораго пользовались портландъ-цементомъ, въ высокихъ качествахъ котораго былъ убѣжденъ самъ авторъ перекрытій. Для производства испытаній совмѣстно съ представителемъ архи ­ тектора Серебровскаго, г. Варшаверомъ, было выбрано перекрытіе полуподвальнаго этажа, составъ сѣченія котораго по его утвержденію представлялъ собою точную копію съ перекрытія рекреаціоннаго зала и былъ, слѣдовательно, разсчитанъ на полезную временную нагрузку, 80 пуд. на кв. саж., что и было, между прочимъ, подтверждено во время опытовъ письменнымъ заявленіемъ г. Серебровскаго, въ кото ­ ромъ онъ протестовалъ только противъ намѣренія Коммиссіи довести нагрузку до разрушенія, указывая на неполное затвердѣніе стѣнъ, которыя были выложены на романскомъ цементѣ. Принимая во вниманіе, что всѣ покрытія полуподвальнаго этажа были закончены 28 іюня и ко времени производства опытовъ имѣли возрастъ не менѣе 4-хъ мѣсяцевъ, а по «Техническимъ условіямъ Мо ­ сковской Городской Управы для разсчета и возведенія желѣзо-бетон ­ 142 пд. 105 > Итого . . .

8 ныхъ сооруженій», которымъ по кондиціямъ должны удовлетворять желѣзо-кирпичныя покрытія предлагаемой системы, испытанія могутъ производиться черезъ полтора мѣсяца (§ 58), Коммиссія не нашла воз ­ можнымъ согласиться съ доводами г. Серебровскаго и испытанія были выполнены по слѣдующей программѣ: а) 2-го ноября съ 10% час. утра полезная нагрузка до 80 пуд.

кв. саж., т. е. до суммарной, равной 100 пуд. на кв. сажень.

для опредѣленія

б) 2-го ноября съ 5 час. вечера разгрузка

остаточныхъ деформацій. в) 3-го ноября съ 10% час. утра нагрузка до 2 х / 2 -кратной по ­

лезной, т. е. до суммарной, равной 80Х2%-ф-20=220 пуд. на кв. сажень. нагрузка до 5-ти-кратной по ­ лезной, т. е. до суммарной 80Х5-р20=420 пуд. на кв. саж.

г) 3-го ноября

д) 3-го ноября нагрузка до разрушенія. Такъ какъ ко времени производства опытовъ покрытіе еще не было оштукатурено и не имѣло полового настила, то къ собственному вѣсу конструкціи были прибавлены вѣсъ пола и вѣсъ штукатурки, по даннымъ пояснительной записки г. Серебровскаго, равные въ суммѣ 20 пуд. на кв. сажень. Для производства опытовъ изъ покрытія при помощи сквозныхъ бороздъ была выдѣлена полоса шириною 1,12 саж. и длиною 3,54 саж. Эта полоса была выбрана, какъ находящаяся въ наиболѣе благопріят ­ ныхъ условіяхъ въ отношеніи защемленія въ наружной стѣнѣ зданія, такъ какъ она приходилась въ простѣнкѣ между окнами. При опредѣленіи пробной нагрузки было принято во вниманіе нѣкоторое ослабленіе покрытія вслѣдствіе работъ по выемкѣ бороздъ и рабочая ширина полосы принималась въ 1,05 саж., а площадь рав ­ ной 1,05X3,54=3,72 кв. саж. Величины прогибовъ измѣрялись 7-ю аппаратами Гріо, располо ­ женіе которыхъ указано на фиг. 1 прилагаемаго чертежа. Кривыя про ­ гибовъ изображены на фиг. 2, а видъ потолка сверху послѣ обруше ­ нія показанъ на фиг. 3, при чемъ покрытіе опустилось на подмости, которыя были установлены на разстояніи около 0,08 саж. отъ низа покрытія. Вѣсъ кирпича былъ опредѣленъ взвѣшиваніемъ и равнялся въ среднемъ 10, 'б фун. въ 1 шт. Въ моментъ разрушенія нагрузка состоя ­ ла изъ 7-ми полныхъ рядовъ кирпича и кромѣ того въ 8-мъ ряду бы ­ ло уложено 357 шт., которыя были расположены приблизительно сим ­ метрично около опоръ, какъ показано на фиг. 4. По вызываемому изгибающему моменту воздѣйствіе 8-го ряда кирпичей при указанномъ выше расположеніи ихъ можетъ быть замѣ ­ нено, принимая среднее значеніе изъ моментовъ на опорѣ и въ сре ­

9 динѣ пролета, равномѣрной нагрузкой, распредѣленной по всей пло ­ щади полосы и равной 75% отъ вѣса 357 шт. кирпичей 8-го ряда.

Поэтому суммарный разрушающій грузъ равнялся: Вѣсъ 7-ми полныхъ рядовъ 56X8 > 5X7X1 0 ,6 __ . .

883 П у Д

357X0,75X10,6

Q

71 >

> 8-го ряда ---- X — ~ — .............

Итого ......................... 954 пуд. Откуда суммарный разрушающій грузъ на 1 кв. саж. былъ равенъ: 954 - - - — 256 пуд. на кв. саж. Полезная разрушающая нагрузка за вычетомъ вѣса пола и шту ­ катурки равна: 256— 20 — 236 пуд. на кв. саж. Результаты испытанія сгруппированы въ нижеслѣдующей табли ­ цѣ, при чемъ величины прогибовъ отнесены къ полезной временной нагрузкѣ.

ТАБЛИЦА съ указаніемъ величинъ полезныхъ нагрузокъ, максимальныхъ прогибовъ и остаточныхъ деформацій.

Полезная нагрузка 80 пуд. на кв. саж.

Пролежу- Прогибы въ миллиметрахъ въ точкахъ, й

токъ времени.

.ореші наблюденія.

7 I

6

3

5

4

1

2

0.10 1.00 4.80 6.50 4.50 0.20 0.10 0.10 1.10 5.20 7.00 4.80 0.20 0.10 0.10 1.10 5.50 7.40 5.10 0.20 о.ю 0.10 1.20 5.70 7.60 5.20 0.20 0.10 г 0.10 1.20 5.70 7.65 5.25 0.20 0.10

— —

2 ноября 1911 г. 11Ѵ 2 ч. утра. 2 ноября 1911 г. 12 ч дня. 2 ноября 1911 г. 2 ч. дня. 2 ноября 1911 г. 4 ч. дня. 2 ноября 1911 г. 5 ч. дня.

і/ 2 часа. 2 часа. 2 часа. 1 часъ.

К MS ПМ Л те- » t е '? c “ w X 5

1

— 10 —

ь — — - —

Разгрузка и остаточныя деформаціи.

—

0.10 0.55 2.30 2.85 2.10 0.05 0.00

2 ноября 1911 г. 5у 2 ч.дня. 2 ноября 1911 г. 8 ч. веч.

2У 2 часа. 0.05 0.50 2.15 2.70 2.10 0.10 0.00 3 ноября 1911 г. 8 ч. утра. 12 часовъ. 0.05 0.40 2.10 2.65 1.90 0.10 0.00 3 ноября 1911 г. 1 0Ѵ 2 ч - У т ра. 2Ѵ 2 часа. 0.05 0.45 2.10 2.65 1.95 0.15 0.00

Полезная к агрузка 20( > пуд [. на кв. с аж.

—

1.00 5.80 23.00 31.50 8.50 3.30 0.80 1.05 7.80 29.20 39.10 8.60 4.90 1.30

3 ноября 1911 г. 11 ч. 55 м. ут. 3 ноября 1911 г. 12 ч. 25 м.дня

Ѵ 2 часа.

Полезная н агрузка 23( S нуд .. на кв. с аж.

і I 3 ноября 1911 г. 12 ч. 50 м.дня

Покрытіе обрушилось, при чемъ получилось выдергиваніе покрытія изъ мѣстъ защемленія въ стѣнахъ и обнаружились трещины, указан ­ ныя на фиг. 3.

По удаленіи нагрузки послѣ разрушенія была вскрыта арматура перекрытія и оказалось, что желѣзныя полосы имѣли меньшее сѣченіе, 3 а именно X 1 3 4Х противъ арматуры рекреаціоннаго зала, которая имѣетъ размѣры X2У 2 " , и покрытіе, слѣдовательно, соотвѣтство ­ вало временной нагрузкѣ въ 55 пуд. на кв. саж., что и подтверждает ­ ся приведеннымъ ниже повѣрочнымъ разсчетомъ, который въ данномъ случаѣ и самимъ авторомъ предлагаемой системы ведется по форму ­ ламъ, установленнымъ для желѣзобетонныхъ сооруженій, такъ какъ нейтральная ось проходитъ выше кирпичной кладки. Принимая, что подвергнутая испытанію полоса была разсчитана на полезную временную нагрузку въ 55 пуд. на кв. саж., степень Надежно ­ сти перекрытія опредѣляемъ на основаніи слѣдующихъ вычисленій: Собственный вѣсъ покрытія на 1 кв. саж.: Желѣзо-кирпичъ 3 вершка 0,0625Х 1,200 пуд. ................................................... 75 пуд.

— 11 Слой бетона 1 3 / 4 верш. 0,077Х4,55Х Х2200Х0.061 .............................................. Штукатурка (принято въ пояснит, запискѣ). ......................................... . Полъ (принято въ пояснительной запискѣ) .............................................................. 10 » 10 > Полезная временная нагрузка (по разсчету) . Итого полная разсчетная нагрузка . . Собственный вѣсъ, вѣсъ пола и штукатурки Полезная временная нагрузка ......................... Итого полная разрушающая нагрузка . Нагрузка при разрушеніи: 47 пуд.

142 пуд./кв. с

55 >

>

197 пуд./кв. с.

142 пуд./кв. с.

236 >

»

378 пуд./кв. с.

И, слѣдовательно, степень надежности перекрытія равна: 378 ф ^2 197 " ’ ’

Повѣрочный разсчетъ перекрытія. Послѣ разрушенія перекрытія было обнаружено, что желѣзныя 3 полосы имѣли сѣченіе X 1 3 /Х> тогда какъ арматура рекреаціонныхъ залъ имѣетъ размѣры X 2 ] //', и перекрытіе, слѣдовательно, было разсчитано на временную полезную нагрузку 55 пуд./кв. саж. Постоянная нагрузка. Вѣсъ желѣзо-кирпичнаго покрытія=270 кл./кв. м.= 75 пд./кв. с. > бетоннаго слоя 0,077X2200=170 > =47 > » пола и потолка . . . . = 72 » =20 » 512 кл./кв. м.=142 пд./кв. с. Полезная временная на ­ грузка........... 198 » =55 » Полная нагрузка. 710 кл./кв. м. =197 пд./кв. с. 1=3,50 саж. =7,47 м. м 71 0X74, 7 2 М средн. = ----- 75-т ----- =165.000 кл. см. 71 0X74, 7 2 --------- М опорн.= ----- 2 -=• ------------- ----- - = — 330.000 кл. см. Моментъ въ сѣченіи АА' на разстояніи 19 см. отъ опоры (на- 7 47 19 чало подкоса)= — 330.000+ 71 0Х 19 — 0,19 Х=) = — 330.000+ +49.100= — 280.900 кл. см.

— 12 —

Средина: h=21 см. Полосовое желѣзо ^/XXyg ...12 шт. на 1 пог, саж. f e — 4Д4Х03^6Х "Q-pr — 11,9 см. 2 ; а — 2,2 см. ZX I О

1 =6.60 см.

100

15X11,9

2X165.000 1 00X6, 60Х (21 ,-2,2 — _______ 165.000 ________ 1 1,9 X (21 , — 2,2 —

аь =

=30,1 кл./кв. см.

(21 — 6,60)

14,4

Зе —

(21 — 6 > 60 “ 2 ’ 2 )

О

=986 кл./кв. см. Опоры. h=21-| — 18=39 см.; fe =11,9X2 — 23,8 см. 2 ; а=3,2 см. 7 _ 25X23,8 ' 100 Зі( --- 200 X (39 — 3,2) 25X23,8 2X330.000 . 2 ------------------ = => — =13,88 кл /см . 2 100X15, 53Х(39 — 3,2 — Х^) 1 =15,53 см

330.000

(39-15,53-1,0) (39 — 15,53 — 3.2) “

22,47

Зе =

15 53 23,8Х(39 — 32 — — X — ) О

zx 20,27 “

=502 кл./см. 2 Сѣченіе АА' на разстояніи 19 см. отъ опоръ (начало подкоса): h=21 см.; fe =23,8 см. 2 ; а=3,2 см. 25X23,8 Г1/~7 1- = — юо — Х 1 1 - 2X280.900 оп сг . , Зк = ----------------------------- -=39,56 кл./см. 2 1 00X9,76X121 — 3,2 — ) 200Х(2 1 — 3,2) 25X23,8 =9,76 см. 280.900 ° е ~ 9 76 23,8Х(21 -3,2 — 022 О . — 1032 кл./см. 2 (21 — 9,76 — 1,0) (21-9,76-3,2) 10,24 8.04 “ Опредѣленіе степени надежности перекрытія. Разрушающая нагрузка пд./кв. саж. 142-|-236 Разсчетная нагрузка пд./кв. саж. 197

— 13 — Приступая къ оцѣнкѣ всего имѣющагося въ распоряженіи мате ­ ріала и имѣя въ виду поставленные ей вопросы, Коммиссія находитъ необходимымъ разсмотрѣть ихъ въ слѣдующемъ порядкѣ: 1) остано ­ виться на конструктивныхъ особенностяхъ предлагаемой системы же ­ лѣзокирпичныхъ перекрытій и на методахъ разсчета, положенныхъ въ основу авторомъ системы, архитекторомъ С. М. Серебровскимъ, 2) установить непосредственныя причины обвала перекрытій въ Бутыр ­ скомъ училищномъ зданіи и 3) выяснить, насколько возведенныя въ Бѵтырскомъ и Міусскомъ училищныхъ зданіяхъ желѣзокирпичныя перекрытія соотвѣтствуютъ «Техническимъ условіямъ Московской Го ­ родской Управы для разсчета и возведенія желѣзобетонныхъ соору ­ женій» , которымъ онѣ должны удовлетворять по заключеннымъ съ г. Серебровскимъ кондиціямъ, и могутъ ли онѣ быть приняты въ эксплоатацію. Въ конструктивномъ отношеніи желѣзокирпичныя перекрытія си ­ стемы арх. Серебровскаго представляютъ собою комбинацію изъ 3-хъ матеріаловъ — желѣза, кирпича и бетона- — и при малыхъ пролетахъ п небольшихъ нагрузкахъ проектируются изъ желѣза и кирпича, а при большихъ пролетахъ или значительныхъ изгибающихъ моментахъ къ нимъ прибавляется и слой бетона. Кирпичъ устанавливается на ребро и въ швахъ, между рядами кирпича закладывается полосовое желѣзо, а сверху въ необходимыхъ случаяхъ наносится бетонъ. Между-этаж- ныя перекрытія (кромѣ чердачнаго) разсматриваются какъ балки, за ­ щемленныя въ стѣнахъ зданія, при чемъ для воспринятія отрицатель ­ ныхъ моментовъ желѣзныя полосы, заложенныя обычно черезъ шовъ, къ опорамъ приподнимаются и переводятся въ верхній слой покрытій, гдѣ въ промежуточные швы закладывается дополнительная арматура, такъ какъ опорные моменты въ такомъ случаѣ вдвое больше момен товъ, дѣйствующихъ въ серединѣ пролета. Кромѣ того для увеличе ­ нія момента сопротивленія опоръ покрытія укрѣпляются сплошными консолями обычно въ 4 вершка по высотѣ и до 4% вершковъ по направленію къ серединѣ пролетовъ при размѣрахъ послѣднихъ до ЗУэ саж. въ свѣту. По предположеніямъ автора входящіе въ составъ покрытія мате ­ ріалы- — желѣзо, кирпичъ и бетонъ — работаютъ какъ одно цѣлое, при чемъ растягивающія усилія воспринимаются желѣзомъ, а сжимающія кирпичемъ и слоемъ бетона, нанесеннымъ поверхъ кирпичной кладки. Въ разсчетѣ предполагается, что модули упругости входящихъ въ со ­ ставъ покрытія матеріаловъ сохраняютъ постоянную величину, и на пряженія измѣняются пропорціонально разстоянію отъ нейтральной оси. Въ виду отсутствія достаточныхъ опытныхъ данныхъ и научныхъ изслѣдованій надъ совмѣстной работой упомянутыхъ ^матеріаловъ и принимая во вниманіе, что модули упругости камней въ сильной сте ­ пени зависятъ отъ напряженій, Коммпссія полагаетъ, что принятая въ разсчетѣ солидарность работы желѣза, кирпича и бетона, а также

j 4 _ величина и постоянство модуля упругости кирпичной кладки могутъ быть обоснованы лишь правильно поставленными испытаніями надъ спеціально возведенными перекрытіями по системѣ арх. Серебровскаго. Вмѣстѣ съ тѣмъ Коммиссія находитъ необходимымъ обратить вниманіе на ошибку, допущенную арх. Серебровскимъ при назначеніи размѣровъ сѣченія у опоръ, гдѣ предполагается полное защемленіе покрытія въ стѣнахъ зданія, а консоли имѣютъ вылетъ всего 4% верш ­ ка, что при ширинѣ полуподвальнаго этажа въ 3 ’ / 2 саж. составляетъ около 0,03 отъ пролета покрытія въ свѣту. При такой конструкціи съ примѣненіемъ въ верхней части слоя бетона въ началѣ консолей (сѣченіе ААУфиг. 6) покрытія имѣютъ болѣе слабое сѣченіе, чѣмъ въ серединѣ пролета, а между тѣмъ дѣйствующіе здѣсь изгибающіе отри ­ цательные моменты будутъ больше, чѣмъ положительные моменты въ среднихъ сѣченіяхъ покрытій. Поэтому, какъ видно изъ приведеннаго выше повѣрочного разсчета перекрытія полуподвальнаго этажа, кото ­ рое подвергалось испытанію, напряженія въ кирпичной кладкѣ въ сѣ ­ ченіяхъ АА 1 у начала консолей получаются равными 39,6 кл./кв. см. вмѣсто предписанныхъ кондиціями 12 кл./кв. см., т. е. въ 3,3 раза больше допускаемыхъ. Къ слабымъ сторонамъ выполненныхъ конструкцій слѣдуетъ от ­ нести также и предположеніе о полномъ защемленіи междуэтажныхъ покрытій въ стѣнахъ зданія безъ подтвержденія этого обстоятельства для каждаго частнаго случая подробнымъ разсчетомъ. Переходя къ выясненію причинъ обвала перекрытій въ Бутыр ­ скомъ училищномъ зданіи, необходимо возстановить картину разру ­ шенія, какъ она описана въ актѣ осмотра спеціальной Коммиссіей, представленномъ въ Московскую Городскую Управу: «При осмотрѣ нами было обнаружено, что потолочное покрытіе Ш-го этажа (чердачное) въ помѣщеніи для двухъ классовъ, обращен ­ ныхъ въ сторону проѣзда во дворѣ, обрушилось почти полностью за исключеніемъ небольшой полосы шириной около 1 арш. по лицевой стѣнѣ зданія, при чемъ опалубка подъ этой уцѣлѣвшей частью оста ­ лась на мѣстѣ. На мѣстѣ остались также стойки и прогоны изъ до ­ сокъ подъ частью потолочнаго покрытія нижележащихъ классовъ ІІ-го этажа (около у з площади), которая, благодаря имъ, не обрушилась. Остальная же часть этого покрытія была увлечена упавшимъ на нее потолкомъ и вмѣстѣ съ нимъ обрушилась на потолочное покрытіе I го этажа, которое также еще не было освобождено отъ стоекъ, под ­ держивавшихъ прогоны изъ досокъ, и восприняло ударъ. Сама опа ­ лубка во всѣхъ этихъ помѣщеніяхъ была снята. Въ опорныхъ частяхъ наружной стѣны, какъ чердачнаго, такъ и междуэтажнаго покрытія получилось скалываніе кирпичной кладки и въ стѣнахъ образовались борозды: отъ чердачнаго покрытія въ наружной стѣнѣ шириною око ­ ло У 2 арш., а отъ междуэтажнаго главнымъ образомъ въ наружной стѣнѣ, а также и на части внутренней стѣны мѣстами шириной до 3 рядовъ кирпича сверхъ уровня покрытія. Желѣзная арматура на

— 15 — части внутренней стѣны обоихъ перекрытій свѣшивается въ видъ обнаженныхъ, непокрытыхъ растворомъ полосъ. На полосахъ въ нѣсколькихъ мѣстахъ висятъ небольшія глыбы кирпича, схваченныя растворомъ. Кирпичная поперечная стѣна съ вентиляціонными кана ­ лами получила въ плоскости пола 111-го этажа сдвигъ въ 1 вершокъ во внутрь помѣщенія упавшаго потолка, каковой сдвигъ отъ дверного проема къ наружной дворовой стѣнѣ идетъ, постепенно уменьшаясь, на нѣтъ. Въ дворовомъ наружномъ углу на продольной стѣнѣ по кар ­ низу имѣется сквозная трещина, и рядомъ въ карнизѣ тычковой стѣ ­ ны имѣются еще двѣ менѣе значительныя трещины. Потолокъ І-го этажа надъ рухнувшей частью 2-хъ верхнихъ пе ­ рекрытій поддерживается четырьмя рядами стоекъ и прогонами по нимъ изъ досокъ параллельно тычковой стѣнѣ, которыми пролетъ перекры ­ тія раздѣляется на 3 части; въ первыхъ 2-хъ частяхъ ближе къ на ­ ружной тычковой стѣнѣ на перекрытіи усмотрѣны продольныя и по ­ перечныя не особенно значительныя трещины, и въ самомъ перекры ­ тіи въ этихъ мѣстахъ замѣтенъ нѣкоторый прогибъ. Въ 3-мъ проле ­ тѣ поперечныхъ трещинъ не усмотрѣно, а имѣется близъ окна про ­ дольная болѣе значительная трещина, идущая черезъ всѣ три части. Нѣкоторые изъ взятыхъ кусковъ раствора и бетона отъ верхня ­ го перекрытія ломались руками, нижняго-же междуэтажнаго ломались руками,, но труднѣе. По заявленію помощника городского архитектора И. П. Машко ­ ва, А. Н. Волкова — рухнувшее перекрытіе Ш-го этажа (чердачное) закончено было 7-го сентября, раскружаливаніе его произведено 10 октября, крыша надъ этимъ мѣстомъ устроена за 5 —6 дней раньше. Для покрытій нижнихъ этажей портландскій цементъ употреблял ­ ся завода Ключе и ручной кирпичъ заводовъ Мазова и Воронина, а для покрытій всего Ш-го этажа и частью ІІ-го этажа портландскій цементъ завода Мальцева и машинный кирпичъ завода Якунчикова. Въ 2-хъ дверныхъ проемахъ внутренней стѣны Ш-го этажа, огра ­ ничивающей помѣщеніе провала перекрытій, обнаружены выпущенныя черезъ порогъ проема желѣзныя полосы длиной около 10 вершковъ отъ арматуры перекрытія рядомъ расположеннаго помѣщенія и тутъ въ порогѣ обнаружены оборвавшіеся куски такой же арматуры отъ провалившагося междуэтажнаго перекрытія, также концами заложен ­ ной въ междуэтажное перекрытіе сосѣдняго помѣщенія. На немногихъ полосахъ мѣстами обнаружена небольшая ржавчина». Отмѣченное въ актѣ осмотра неполное затвердѣніе раствора и бетона, которые ломались руками, подтверждается и представленными результатами лабораторныхъ испытаній входившихъ въ составъ по ­ крытій матеріаловъ, изъ которыхъ бетонъ чердачнаго перекрытія далъ временное сопротивленіе параллельно трамбованію въ среднемъ 28 кл./кв. см. и перпендикулярно трамбованію въ среднемъ 8 кл./кв. см., а бетонъ перекрытія ІІ-го этажа соотвѣтственно 21 кл./кв. см. и 16 кл./кв. см.

— 16 По разъясненіямъ Н. К. Лахтина, полученные результаты хотя и не могутъ характеризовать дѣйствительной крѣпости бетона, такъ какъ при обрушеніи матеріалъ подвергся сотрясенію, что могло по ­ вліять на уменьшеніе его коэффиціента крѣпости, но такое слабое со ­ противленіе бетона, по мнѣнію Н. К. Лахтина, служитъ однако указа ­ ніемъ на то, что растворъ еще не успѣлъ достаточно затвердѣть. Поэтому Коммиссія полагаетъ, что непосредственной причиной обрушенія является неполное затвердѣніе бетона къ моменту раскру- жаливанія, которое слѣдуетъ признать произведеннымъ преждевре ­ менно, такъ какъ покрытіе за исключеніемъ 5 —б морозныхъ дней имѣло возрастъ около 1-го мѣсяца, тогда какъ по «техническимъ усло ­ віямъ Московской Городской Управы для разсчета и возведенія желѣ ­ зобетонныхъ сооруженій (§ 55, в)» и по нормамъ Министерства Путей Сообщенія возрастъ покрытій при пролетахъ больше 6 метровъ дол ­ женъ быть не менѣе 1Ѵ 2 мѣсяцевъ. Вмѣстѣ съ тѣмъ Коммиссія счи ­ таетъ недопустимымъ примѣненіе въ такихъ перекрытіяхъ бетона изъ кирпичнаго щебня и ошибочнымъ допущеніе для него такого высока ­ го напряженія, какъ 30 кл./кв. см. По техническимъ условіямъ допу ­ скаемое напряженіе принимается въ 1 / 5 отъ временнаго сопротивленія бетона 28-ми-дневнаго возраста, т.-е. около 15 кл./кв. см. Кромѣ того, въ разсчетѣ чердачныхъ перекрытій, если даже пред ­ положить, что положенная въ основу ихъ солидарность работы же ­ лѣза, кирпича и бетона совпадаетъ съ дѣйствительными условіями ихъ работы, наибольшія напряженія въ бетонѣ опредѣлены непра ­ вильно, такъ какъ подсчетъ относится къ среднему волокну, а не къ крайнему, гдѣ напряженія при полной разсчетной нагрузкѣ будутъ равны 65 кл./кв. см. вмѣсто указанныхъ 30 кл./кв. см,, а отъ одного собственнаго вѣса безъ штукатурки 43,3 кл./кв. см. Переходя къ вопросу, насколько возведенныя въ Бутырскомъ и Міусскомъ училищныхъ зданіяхъ покрытія соотвѣтствуютъ «Техниче ­ скимъ условіямъ Московской Городской Управы для разсчета и воз ­ веденія желѣзо-бетонныхъ сооруженій», которымъ по заключеннымъ съ г. Серебровскимъ кондиціямъ (§ 26) должны удовлетворять желѣзо ­ кирпичныя перекрытія его системы, Коммиссія прежде всего находитъ необходимымъ отмѣтить, что возведенныя покрытія не отвѣчаютъ «Техническимъ условіямъ» прежде всего по качеству матеріаловъ, а именно: при устройствѣ ихъ былъ примѣненъ бетонъ изъ кирпичнаго щебня, тогда какъ по § 43 «Техническихъ условій» допускаются только бетоны изъ гравія или изъ щебня прочныхъ породъ; кромѣ того по § 46 растворъ долженъ быть не тощѣе состава: 1 объемъ цемента на 3 объема песка, а полученными анализами раствора установлено, что составъ его для обрушившагося чердачнаго перекрытія равенъ 1 объ ­ ему цемента на 3,5 объема песка и для перекрытія П-го этажа 1 объ ­ ему цемента на 3,8 объема песка. Что касается степени надежности сооруженій, то по § 61 «Тех ­ ническихъ условій» она должна быть не менѣе З^-кратной и, слѣдо-

- - 17 — вате.тъно, разрушающій грузъ для 1 кв. сан:, полосы, которая іюдвер- 1 атасъ Комплектен испытанію 2 ч 3 ноября сего гота, долин нъ быти не менѣе ("142-J-55) . 3,5 — 142- 547 ’ 2 пд./кв. саж. Если обратиться къ правиламъ 1 {русскаго Министерствъ публн і- ныхъ работе для устройства желѣзо-кирпичныхъ перекрытій, ‘ те-раз рушающая натру? к а для разсматриваемаго случая должна была пи крайн и м і,рѣ въ іО ра <ъ превышать разгче-тную временную, т, с. рав ­ няться 55 МО — 550 ид. кв. саж.. что почти точно совпадаетъ и съ гр бовашями < Ге.-лшчс' них ь условій Московской Городской Управы». Въ дѣйствительности покрытіе, которое къ момент\ испытанія имѣло возрастъ не менѣе 4-хъ мѣсяцевъ, разрушилось при полезной нагрузкѣ 236 пл./кт. саж. и степень надежности получилась равной 1,9 На основаніи изложенныхъ соображеній Коммиссія имѣетъ чсстт представить на разсмотрѣніе Московской Городской Управы нижеслѣ ­ дующее заключеніе. 1) Въ виду отсутствія достаточныхъ опытныхъ данныхъ и науч ­ ныхъ изслѣдованій надъ совмѣстной работой желѣза, кирпича и бе тона, примѣняемыхъ въ покрытіяхъ системы архитектора Серсбров- скаго, Коммиссія полагаетъ, что принятая въ разсчетѣ полная соди- дарності ихъ работы, а также величина и постоянство модуля упру - гости кирпичной кладки могутъ быть обоснованы лишь правильно поставленными испытаніями надъ спеціально возведенными перекры тіями по этой системѣ Коммиссія находитъ необходимымъ обратить вниманіе на ошибку . допущенную въ конструкціи опоръ, гдѣ покрытія въ мѣстѣ перехода отъ консоли къ плоской части въ случаѣ примѣненія въ верхней ча ­ сти слоя бетона имѣютъ болѣе слабое сѣченіе, чѣмъ въ серединѣ пролета, а между тѣмъ дѣйствующіе здѣсь изгибающіе отрицательные моменты будутъ больше, чѣмъ положительные моменты въ средни ;т, сѣченіяхъ и ок ры ті й Самое пре дположеніе о полномъ защемленіи междуэтажныхъ по ­ крытій въ стѣнахъ зданія безъ подтвержденія этого обстоятельства і.-ія каждаго частнаго случая подробнымъ разсчетомъ слѣдуетъ также отнести кт, слабымъ сторонамъ выполненныхъ конструкцій. 2) Коммиссія полагаетъ, что непосредственной причиной обруше ­ нія чердачнаго покрытія является неполное затвердѣніе бетона къ мо ­ менту раскр\ жалвванія» которое слѣдуетъ признать произведеннымъ преждевременно, такъ какъ покрытіе за вск.лючедпемъ 5- 6 морозныхъ дней имѣло возрасть около 1 мѣсяца, а по «-Техническим ъ условіямъ Московской Городской Управы (§ 55, вѣ и по нормамъ Министерства Путей Сообщенія возрастъ покрытій при пролетахъ больше 6 метровъ долженъ быть не м« нѣе 1 ’ мѣсяцевъ. Кромѣ, тот Коммиссія счита ­ етъ недопустимымъ примѣть ніе въ такихъ перекрытіяхъ бетона и ъ кирпичнаго щебня и ошибочнымъ допущеніе тля него такого высока ­ го напряженія какъ 30 кл. кв. см. По техническим], условіямл допу ­ скаемое напряженіе принимается въ ’ / ь отъ временнаго сопротивленія бетона 28-ми-дневнаго возраста, т е. около 15 кл./кв. см.

18 — 3) Возведенныя въ Бутырскомъ и Міусскомъ училищныхъ зданіяхъ желѣзокирпичныя покрытія не отвѣчаютъ «Техническимъ условіямъ Московской Городской Управы для разсчета и возведенія желѣзобе ­ тонныхъ сооруженій» , которымъ онѣ должны удовлетворять по кон ­ диціямъ, заключеннымъ съ г. Серебровскимъ, во-первыхъ, по каче ­ ству матеріаловъ, а именно: при устройствѣ ихъ примѣненъ бетонъ изъ кирпичнаго щебня, тогда какъ по § 43 «Техническихъ условій» допускаются только бетоны изъ гравія или изъ щебня прочныхъ по ­ родъ; составъ раствора въ швахъ изъ обрушившагося чердачнаго пе ­ рекрытія равенъ по объему 1:3, 5 и для покрытія ІІ-го этажа 1:3, 8, а по § 46 «Техническихъ условій» растворъ долженъ быть не тощѣе состава: 1 объемъ цемента на 3 объема песка; во-вторыхъ, по сте ­ пени надежности, которая по § 61 должна быть при 6 ти-недѣльномъ возрастѣ перекрытія не менѣе 3 ] / 2 -кратной, а дѣйствительная степень надежности при разрушеніи перекрытія возрастомъ около 4 мѣсяцевъ оказалась равной всего 1,9. Кромѣ того необходимо отмѣтить, что разсматриваемая система требуетъ тщательнаго исполненія, между тѣмъ какъ въ устроенныхъ покрытіяхъ значительное количество швовъ на нѣкоторую ихъ высо- ту не заполнено растворомъ. Поэтому, не отвергая въ принципѣ возможности устройства же ­ лѣзо-кирпичныхъ потолочныхъ перекрытій при условіи правильнаго ихъ проектированія и выполненія, различные виды которыхъ нашли примѣненіе и па Западѣ, Коммиссія полагаетъ, что возведенныя въ Бутырскомъ и Міусскомъ .ущилищныхъ зданіяхъ желѣзокирпичныя пе ­ рекрытія не могутъ эксплоатацію.

Предсѣдатель Коміш ’ есіи К. уъ . С>'у /Гл» 7. Л

Карельскмхъ.

А. Роопъ. В. Закатовъ. [4в. жлинниновъ, А. Вейдманъ. С Шестаковъ. М. Биманъ. к. Мейснеръ. 8. Богдановичъ С. Соловьевъ. Н. Фалѣевъ. И. Ивановъ-Шицъ. М. Геппенеръ. Либау. Рондрашевъ. Г. А. Д. Соловьевъ.

Члены Коммиссіи

А. Лолейтъ. Н. Лахтинъ. В. ШРейеръ. В. Бѣликовъ.

Общій Техническій Совѣтъ, въ засѣданіи своемъ 5 декабря с. г. совмѣстно съ 4 приглашенными сторонними спеціалистами *), раз ­ смотрѣлъ прилагаемое при семъ заключеніе Комиссіи, образованной Городской Управой для выясненія причинъ обвала желѣзо-кирпичныхъ перекрытій системы архитектора Серебровскаго въ строящемся Бутыр ­ скомъ училищѣ, и .едий^гйабОАд^становилъ присоединиться къ озна ­ ченному заключеніи^ комиссіи. ' х М ■■

д инж. А. Семеновъ Й J vjl инж. П. Васильевъ

*) Присутствовали сторонніе спеціалисты инженеры: А. Ф. Вейдманъ, И. А Калинниковъ, Н. К- Лахтинъ и В. К. Шпейеръ, участвовавшіе въ вышеозначен ной Коммиссіи, образованной Городской Управой.