Моделювання сумісної роботи сталевих балкових конструкцій із залізобетонними ребристими плитами перекриття

Автор(и)

  • Євген Дмитренко Національний університет біоресурсів і природокористування України, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9737-943X

DOI:

https://doi.org/10.32347/2522-4182.8.2021.44-57

Ключові слова:

Жорсткий диск перекриття, перший граничний стан, ребристі залізобетонні плити, напружено-деформований стан, ефективна ширина полиці плити

Анотація

Традиційні методи розрахунку балкових конструкцій перекриттів і покриттів промислових будівель передбачають розгляд їх при розрахунку окремо від конструкцій каркасу, зокрема, залізобетонних плит, не враховуючи їх спільну роботу, що призводить до значного запасу міцності конструкцій. На сьогоднішній день в Україні існує значна кількість промислових будівель та споруд, які потребують підсилення та реконструкції. У зв’язку з цим особливого значення набувають дослідження дійсної несучої здатності каркасів одноповерхових і багатоповерхових промислових будівель, причому, як при реконструкції, так і при новому будівництві, результати яких дозволять значно зменшити витрати та більш раціонально проектувати конструкції.  При цьому одним з найбільш актуальних напрямів є дослідження сумісної роботи металевих несучих конструкцій із збірними залізобетонними конструкціями жорстких дисків покриттів та перекриттів при їх розрахунку. Тим більш, що у вітчизняних нормах проектування, як і у навчально-методичній літературі розрахункові методики урахування сумісної роботи таких конструкцій висвітлені недостатньо повно.

Метою даної роботи є оцінка зниження металоємності металевої балкової конструкції при її розрахунку на згин, з урахуванням спільної роботи з жорстким диском перекриття зі збірного залізобетону.

В рамках дослідження проведений розрахунок балки перекриття за традиційною розрахунковою схемою - без урахування сумісної роботи з диском перекриття, підбір її перерізу з урахуванням спільної роботи з плитами перекриття і експериментальне чисельне дослідження в складі перекриття методом скінченних

 

елементів. Моделювання фрагмента перекриття виконувалось у розрахункових комплексах

«SCAD Office» і «ЛІРА САПР 2019». Чисельне дослідження спрямоване на перевірку доцільності використання розрахункової методики  ДБН В.2.6–98-2009 для визначення ефективної ширини полиці при розрахунку таврових перерізів для збірних залізобетонних плит, які включені в сумісну роботу з балками перекриття.

Виконано порівняльний аналіз отриманого перерізу балки з раніше підібраним за традиційною методикою розрахунку по напруженням в найбільш небезпечному перерізі і загальній масі балок.

За результатами аналізу підтверджена коректність застосування вищевказаної нормативної методики для визначення ефективної ширини полиці таврових згинальних сталезалізобетонних елементів.

Біографія автора

Євген Дмитренко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

старший викладач кафедри будівництва,

к.т.н.

Посилання

Эззи Х. Численный расчет железобетонных ребристых плит с учетом взаимодействия с ригелем в сравнении с данными эксперимента [Текст] / Х. Эззи, С.И. Ро-щина, В.И. Римшин // «БСТ». – 2016. – №5. – С. 38–39.

Васильева Л.С. Выявление несущей способности стальных конструкций каркаса ОПЗ с учетом пространственной работы покрытия // Cб. международного конгресса «Ресурсосберегающие и энергосбере-гающие технологии реконструкции и нового строительства». – Новосибирск: НИИЖТ, 1998. – С. 34-39.

Васильева Л.С. Экспериментально-теоретическое исследование модели бло-ка покрытия производственного здания // Cб. научн. тр. «Реконструкция и совершенствование несущих элементов зданий и сооружений транспорта». – Новосибирск: НИИЖТ ,1997. - С.50-56.

Эззи Х. Комплексное исследование работы плиты покрытия с ригелем [Текст] / Х. Эззи, С.И. Рощина // сборник: «Экология и ресурсо- 123 энергосберегающие технологии на промышленных предприятиях, в строительстве, на транспорте и сельском хозяйстве». Сборник статей XV Международной научно-практической конференции. – Пенза, 2015. – С. 115-121.

Фролов А.К., Козелков М.М. Оценка разгружающего влияния железобетонных ребристых плит. // Жилищное строительство. –

М.: МГСУ, 2000. – Вып. 2. - С. 14-16.

Рекомендации по расчету каркасов многоэтажных зданий с учетом податливости узловых сопряжений сборных железобетонных конструкций. – Москва: ЦНИИ-Промзданий, 2002. – 55 с.

Колчунов В. И. Конечно-элементное моделирование нелинейной плоской задачи сцепления бетона и арматуры в ПК Лира-САПР / В. И. Колчунов, И. А. Яковенко, Е. А. Дмитренко // Промислове будівництво та інженерні споруди. – 2016. – №3. – С. 6–15.

Колчунов В. И. Методика экспериментальных исследований сцепления арматуры с бетоном / В. И. Колчунов, И. А. Яковен-ко, Е. А. Дмитренко // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та спору-ди. – 2016. – C. 162-177.

ДБН В.2.6-98:2009. Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення. - Чинні від 2011-06-01. – Київ: Мінрегіонбуд України, 2011. – 71 с.

ДБН В.1.2-2:2006. Навантаження і впливи. Норми проектування. – Чинні від 2007-01-01. – Київ: Мінбуд України, 2006. – 75 с.

ДСТУ 8768:2018. Двотаври сталеві гарячекатані. Сортамент. – Чинний з 2019-01-01. – Київ: ДП УкрНДНЦ «Енергосталь», 2018. – 8 с.

Рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом. — Москва: НИИЖБ, ЦНИИПромзданий, 2007. - 43 с.

ДБН В.2.6-198:2014. Норми проектуван-ня, виготовлення і монтажу. Сталеві конструкції. - Чинні від 2015-01-01. - Київ: Мінрегіон України, 2014. – 205 с.

ДСТУ Б В.1.2-3:2006. Прогини і переміщення. Вимоги проектування. – Чинний з 2007-01-01. – Київ: Міністерство будів-ництва, архітектури та житлово-комунального господарства України, 2006. – 15 с.

Программный комплекс ЛИРА-САПР. Руководство пользователя. Обучающие примеры / Водопьянов Р.Ю., Титок В.П., Артамонова А.Е, Ромашкина М.А. Под редакцией академика РААСН Городецкого А.С. // Электронное издание, 2017 г., – 535 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-11-29