Моделювання сумісної роботи сталевих балкових конструкцій із залізобетонними ребристими плитами перекриття
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.8.2021.44-57Ключові слова:
Жорсткий диск перекриття, перший граничний стан, ребристі залізобетонні плити, напружено-деформований стан, ефективна ширина полиці плитиАнотація
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.
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
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).