Совместная работа при поперечном изгибе сталебетонных ригелей со сборными ячеисто-бетонными плитами плоских перекрытий
Совместная работа при поперечном изгибе сталебетонных ригелей со сборными ячеисто-бетонными плитами плоских перекрытий
Сообщение, сделанное на международной конференции "Надежность-2002" Сергеем Галкиным, заведующим отделом "Ограждающие конструкции" НИЭПРУП "БелНИИС" и Юлией Коляда, научным сотрудником НИЭПРУП "БелНИИС"
Практика строительства диктует применение комбинированных конструкций в каркасах многоэтажных зданий для повышения прочности и жесткости, снижения металлоемкости, стоимости и трудоемкости строительства. Основой предлагаемой конструктивной системы является стальной каркас с использованием легких гнуто-сварных профилей производства Молодечненского завода легких металлоконструкций, а также традиционных сварных стальных профилей и сборно-монолитных дисков перекрытий с применением ячеисто-бетонных плит и монолитного быстротвердеющего бетона.
Конструкция сборно-монолитного перекрытия, включающего настил из ячеисто-бетонных плит, опираемых на контур из несущих и связевых сталебетонных ригелей, выполнена с соблюдением условия максимального и наиболее эффективного использования физико-механических свойств материалов (прочности, деформативности, теплопроводности), что приводит к оптимальной конструктивной системе по большинству параметров.
Сталебетонные ригели, выполненные путем замоноличивания составного стального сечения, позволяют существенно уменьшить размеры сечения элементов и, что особенно важно, высоту ригелей. Это дает возможность перейти на укрупненную сетку колонн в многоэтажных зданиях без увеличения строительной высоты междуэтажных перекрытий, то есть с сохранением унифицированных высот этажей. Использование ячеисто-бетонных плит, минимальная плотность материала которых составляет 600 кг/м3, позволяет снизить массу несущих конструкций перекрытий в два раза по сравнению с традиционными решениями перекрытий из сборного железобетона.
Проведенные исследования совместной работы сталебетонных ригелей со сборными ячеисто-бетонными плитами были направлены как на совершенствование конструктивных решений таких перекрытий, так и на совершенствование методики их расчета с более обоснованным учетом фактического характера работы конструктивных элементов и материалов (тяжелого бетона, ячеистого бетона и стали).
Выполненные теоретические и экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния составных дисков перекрытий из ячеисто-бетонных плит, подверженных действию вертикальной поперечной нагрузки, показывают, что при условии обеспечения совместной работы плит в составе диска между ними происходит перераспределение усилий через межплитные швы.
Плиты в составе каждой ячейки перекрытия, ограниченной по периметру сталебетонными несущими и связевыми ригелями, при изгибе под полезной нагрузкой работают в условиях продольного и поперечного распора, передаваемого на ригели. Учет совместной работы плит в условиях продольного и поперечного распора является одним из основных резервов сокращения расхода материалов междуэтажных перекрытий, что особенно важно при использовании плит из относительно малопрочного ячеистого бетона. Как показали проведенные расчеты и исследования, учет указанных факторов является одним из резервов сокращения расхода материалов междуэтажных перекрытий и каркаса в целом, при этом по сравнению с аналогичными решениями экономия стали может достигать 15%, цемента — до 10%.
Всестороннее исследование данного конструктивного решения показывает, что оно обеспечивает высокую несущую способность и может быть успешно применено во многих зданиях гражданского назначения.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Сообщение, сделанное на международной конференции "Надежность-2002" Сергеем Галкиным, заведующим отделом "Ограждающие конструкции" НИЭПРУП "БелНИИС" и Юлией Коляда, научным сотрудником НИЭПРУП "БелНИИС"
Практика строительства диктует применение комбинированных конструкций в каркасах многоэтажных зданий для повышения прочности и жесткости, снижения металлоемкости, стоимости и трудоемкости строительства. Основой предлагаемой конструктивной системы является стальной каркас с использованием легких гнуто-сварных профилей производства Молодечненского завода легких металлоконструкций, а также традиционных сварных стальных профилей и сборно-монолитных дисков перекрытий с применением ячеисто-бетонных плит и монолитного быстротвердеющего бетона.
Конструкция сборно-монолитного перекрытия, включающего настил из ячеисто-бетонных плит, опираемых на контур из несущих и связевых сталебетонных ригелей, выполнена с соблюдением условия максимального и наиболее эффективного использования физико-механических свойств материалов (прочности, деформативности, теплопроводности), что приводит к оптимальной конструктивной системе по большинству параметров.
Сталебетонные ригели, выполненные путем замоноличивания составного стального сечения, позволяют существенно уменьшить размеры сечения элементов и, что особенно важно, высоту ригелей. Это дает возможность перейти на укрупненную сетку колонн в многоэтажных зданиях без увеличения строительной высоты междуэтажных перекрытий, то есть с сохранением унифицированных высот этажей. Использование ячеисто-бетонных плит, минимальная плотность материала которых составляет 600 кг/м3, позволяет снизить массу несущих конструкций перекрытий в два раза по сравнению с традиционными решениями перекрытий из сборного железобетона.
Проведенные исследования совместной работы сталебетонных ригелей со сборными ячеисто-бетонными плитами были направлены как на совершенствование конструктивных решений таких перекрытий, так и на совершенствование методики их расчета с более обоснованным учетом фактического характера работы конструктивных элементов и материалов (тяжелого бетона, ячеистого бетона и стали).
Выполненные теоретические и экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния составных дисков перекрытий из ячеисто-бетонных плит, подверженных действию вертикальной поперечной нагрузки, показывают, что при условии обеспечения совместной работы плит в составе диска между ними происходит перераспределение усилий через межплитные швы.
Плиты в составе каждой ячейки перекрытия, ограниченной по периметру сталебетонными несущими и связевыми ригелями, при изгибе под полезной нагрузкой работают в условиях продольного и поперечного распора, передаваемого на ригели. Учет совместной работы плит в условиях продольного и поперечного распора является одним из основных резервов сокращения расхода материалов междуэтажных перекрытий, что особенно важно при использовании плит из относительно малопрочного ячеистого бетона. Как показали проведенные расчеты и исследования, учет указанных факторов является одним из резервов сокращения расхода материалов междуэтажных перекрытий и каркаса в целом, при этом по сравнению с аналогичными решениями экономия стали может достигать 15%, цемента — до 10%.
Всестороннее исследование данного конструктивного решения показывает, что оно обеспечивает высокую несущую способность и может быть успешно применено во многих зданиях гражданского назначения.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 47 за 2002 год в рубрике бетон
