автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Двухосно пред-самонапряженные плиты-оболочки на пролет промышленного здания

ГОССТРОЙ СССР

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

НАУЧНО-ИССЛ ЕДОВАТЕЛЬСКИЙ, П РОЕ КТНО-КО НСТРУ КТОРСК ИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

"НИИЖБ"

ТАНИКИН КАЙРАТ НАРИМАНОВИЧ

ДВУХОСИО ПРЕД-САМОНАПРЯЖЕННЫЕ ПЛИТЫ-ОБОЛОЧКИ НА ПРОЛЕТ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции.

На правах рукописи УДК 69.024.4

зденип и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученол степени кандидате технических наук

Москва - 1990

Paöota выполнена в ордена Трудового Красного Знамени научяо-ксслвдоватедьеком, цроектно-консзрукторском и технологя-чеоком шитлтуто бетона ж ееявзобетона (НИЖЕ) Госстроя СССР.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор 1в,в. Михайлов^

Офщиаяькке ошонектц - доктор технических наук,

профессор H.A. Ыаркаров

- кандидат технических наук И.Я. Подольский

Ведущая организация - ДНИйПромзданий.

Запита состоится "/J н g^o/ji^-iiggo г. в 14 часов на заседании специализированного Совета К 033.03.01 по присуядекив уче-нов ое&авШ кандидата технических наук в ордена Трудового ICpao-ного Знгшка научно-исследовательском, проектно-конструкторском и технологическом институте бетона и железобетона (ШИЕБ) Госстроя СССР но адресу: 109428, Москва, 1-428, 2-я Институтская уж, д.6, НИИЖБ. .

С дассертадае* можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " ^ " 1990 г.

Учены! секретарь с педиаянзиро ванного Совекк Г) K 033.03.0I, ; li'i

доктор технических наук V {Х'^ / Чистяков Е.А

ОБЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одной из основных задач отечественного строительства является необходимость повышения эффективности капитальных вложений за счет реализации достижений науки и техники. Согласно комплексной программе развития отрасли "Стройпрогросс-2000" решение этой задачи предусматривает дальнейшую индустриализацию строительного производства, создание и внедрение новых иатериалов, прогрессивных конструкций и технологий. При этой, эффективность новых разработок в решающей степени определяется "технологичностью" конструкций, т.е. приспособленности к автоматизированным и роботизированный процессаи производства, обеспечивающий экономию материальных затрат и сырья, при резкой снижении трудоемкости изготовления, а тэкзв повышением надежности работы и долговечности строительных конструкций.

В связи с тем, что большая часть затрат при возведении про-иышлекних зданий падает на огравдащие конструкции, дальнейшие разработки и совершенствование тонкостенных облегченных железобетонных конструкций пространстванного типа, к которым относятся крупноразмерные панели-оболочки отличавшиеся высокой экономичностью, и приспособленностью к механизированному стендовому изготовлению, представляется несомненно паяной и актуальной задачой.

Целью диссертационной работы является разработка "технологичной" конструкции составной плиты-оболоч.си малой материалоемкости для промышленных зданий из двухосно пред-„-амонапряаенных пластин.

Автор защищает;

- предложения по разработке "технологичных" конструкций составных плит-оболочек из двухосно прзд-самонапряаеннмх пластин и конструктивной форце промышленного здэнил мглой иатериалоем-

- г -

кости;

- методику проведения и результаты экспериментальных исследований работы составных плит-оболочек из двухосно пред-самона-прякзнных пластин под нагрузкой}

- приемы изготовления решетчатых двухосно пред-саыонапряяен-лых пластин слонного профиля по схеиа безотходной автоматизированной иавиЕки каркаса;

- конструктивное ранение шпоночного стыка составных элементов плиты-оболочки;

- результате экспериментальных исследований самоэаанкорива-ния канатной ариатуры класса К-7 диаметром б ми в напрягающем бетоне в условиях двухосного напряженного армирования.

Научная новизна работы:

- обоснованы и экспериментально проверены предложения по приданию конструкциям из нред-самонапряженного железобетона свойств "технологичности", которые необходимо учитывать при проектировании изделий ориентированных на автоматизированное стендовое изготовление с использованием метода непрерывного армирования;

- исследована работа составной плиты оболочки из двухосио прёд-саыонапряаенных пластин без конструктивного армирования под воздействием внешних силовых факторов;

- разработаны и экспериментально проверены способы изготовления решетчатых двухосно пред-саионапряяенных пластин с криволинейными поясами, увязанные с возможностями суцествующиХ агрегатов непрерывного армирования и обеспечивающие перевод агрегатов на автоибтизированный цикл наыотки по безотходной технологии;

- разработан и экспериментально проверен самонапряженный

*

шпоночный стык составных элементов плиты-обопочки, предложена упрощенная методика его расчета;

- получено экспериментальное подтверздение зависимости длины зоны передачи напряжений при отпуске канатной арматуры в напрягающих бетонах от уровня поперечного обжатия бетона и разработаны предложения по оценке длины зоны передачи напряненмй в случае слояного армирования конструкций канатами целого диаметра.

Практическое значение работы:

- разработана конструкция составной плиты-оболочки малой материалоемкости, отвечающая принципа« роботизированного производства, которая предлагается для использования при реализации программы "Стро11прогресс-20ШП1 ■

- разработанные предложения по оценке длины зоны передачи напряжений при отпуске натяхеиия канатной ариатуры К-7 0 б им

в условиях двухосного напряженного армирования и рекомендации по обеспечению свойств "технологичности" изделий выполняемых из напрягающего бетона с использованием метода непрерывного армирования, позволят проектировать конструкции сложной конфигурации с учетом особенностей армирования и условий изготовления, обеспечивая наденность работы конструкция и возможность роботизации производства;

- предлокенная конструктивная $орка промышленного здания в виде двух раздельно работающих комплектов; ограядония из крупногабаритных тонкостенных панелей-оболочек, я внутреннего каркаса из типовых сборных железобетонных элементов под конструкции второго этажа или краны большой грузоподъемности, позволит повысить универсальность здания и расширить область возможного применения "технологичных" составных тонкостонних конструкций.

■ Апробация работы, Основные положения и результаты работы были доложены на XXI конференции иолодыг ученых и специалистов ЙИИЖБ (Москва, 1988 г.) и на совещании секции заводской технологии № 5 НТС НШ.Б Госстроя СССР (1989 г.).

- Ii -

Структура к объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы ив 96 наименований, приложений. Работа изложена на 108 страницах машинописного текста, содергсит 76 рисунков, 9 таблиц и 3 приложения.

Работа выполнялась в 1986-1989 гг. в лаборатории непрерывно армированных и саыоиапряженных конструкций НИИХБ Госстроя СССР под руководствоц доктора технических наук, профессора В.В.Михайлова.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В современной отечественном и зарубежной строительстве широко испольауотся крупногабаритные облегченные преднапряженные конструкции. В СССР наиболее полно укрупненные элементы индустриального изготовления нашли применение в покрытиях промышленных и общественных зданий, опыт использования которых нашел широкое отракение в работах Людковского А.У., Складнева H.H., Шугаева В.В., Хайдукова Г .К. и др. Из зарубежных исследований следует ответить работы Г.Костова, Б.Г.Раббата, М.С.Троицкого, Р.В.Хойзингтона, Ц.А.Циклинского и др.

Одни» из перспективных направлений в этой области, разработанный в последние годы, является предложение выдвинутое Н1ШБ совместно с ШСИ им.В.В.Куйбышева о крупногабаритных составных тонкостенных яелезобетонных конструкциях, в основу решения которых положена способность тонких преднапряженннх пластин изгибаться при монтане под действием собственного веса без образования трещин, принимая кривизну, отвечающую форме подпирающих элементов и при объединении с ними образующие составные пространственные конструкции.

На основе анализа исследований тонкостенных составных плит-оболочек и ряда решений конструкций огряадрцип промышленных зда-

ний с использованием тонкостенных пластин отраженных в работах В.В.Барана, Н.М.Буровой, Г.А.Гаыбарова, М.Б.Гитлевича, И.Я.Подольского и др., а такке опираясь на предложенный В.В.Михайловым и С.М.Крыловым "железобетон без трещин" (пред-самонапряжеи-ный), являющийся результатом исследований преднапрякенных конструкций, выполняемых с использованием напрягающих цементов, предложено конструктивное решение промышленного здания из'двух раздельно работающих комплексов: огракдения из составных тонкостенных двухосно прод-саыонапряненаых пластин и внутренней системы несущих конструкций из'типовых сборных железобетонных элементов под краны оольшом грузоподъемности или второй зтаи, позволяющее распирить область применения крупногабаритных тонкостенных конструкций малой материалоемкости, повысить универсальность зданий.

Исходя из принятой конструктивной формы промышленного здания разрзботана конструкция составной пли'хы-оболочки, являющейся наиболее сложным элементом ограндения, увязанная о технологией автоматизированного производства пластин методом непрерывного армироэания.

Учитывая отсутствие рекомендаций по проектированию конструкций ориентированных на автоматизированное производство, значительная часть исследования заключалась в .тработке принципа "технологичности11 пред-самонапряленных элементов плиты-оболочки, то есть комплекса требований к проектированию и способам изготовления изделий из пред-саыонапряиенного железобетона, обеспечивающих возможность применения автоматизированных безотходных методов производства, ориентируясь на возаояности действующего'в отройиндустрии оборудования я технических средств.

Исходя из разработанных рекомендаций были приняты ооновные

положения конструирования элементов гшны-оболочки:

- арматура в состава вьркаса изделий принята только капря-Еенкая канатная, уложенная в двух направлениях. Закладная арматура (кроме даух опорных пластин) из состава каркаса исключена}

- вся арматура должно располагаться только внутри изделия, обеспечивая воБмояносгь механизации опалубочных работ и сведя к минимуму потери металла}

- бетон конструкций долган быть высокопрочным (на НЦ) и обладать повышенной подвканостьв;

- принятые приемы изготовления двухосно напряженного, каркаса изделий, должны быть увязаны с возможностями работы агрегатов непрерывного армирования в автоматическом решше;

- объединение элементов в конструкции должно выполняться с помощью самоцапрякенкых шпоночных узлов.

Разработанная конструкция представляет собой плиту-оболочку таврового сечения, собираемую из двух двухосно пред-самонапря-женных пластай«

Пдаетяна ребра имеет вид беараскосной фермы пролетом 18 нет ров с криволинейным верхним поясом, очерченным по кривой с прове' сои 800 им, переходящей на длине 2470 и» от торцов, з прямолинейные участки. Толщина ребра 100 им, высота на опорах 400 ми, в середине пролета - 1200 мм.

Основные размеры ребра приняты кз требований размещения арматуры каркаоа в конструкции с необходимыми защитными слоями в соответствии о разработанными технологическими приемами одновременного изготовления двух решетчатых ребер, расположенных по Горине стенда.

Каркас ребра двухосно напряженный из канатов класса К-7 $ б им. Максимальное усилие натяжения арматуры, в соответствии с условиями работы существующих типов намоточных егр^гчтов, при-

нято равным 65 fa от разрывного усилия кшата и составляет IIOO+ 1200 ЦПа.

Нижний пояс высотой 200 им армирован двадцатью четырьмя канатами, разбитыми на шесть пучков из строенных нитей, равномерно распределенных по высоте ребра, Верхний криволинейный пояс армирован пятью канатами, расположенный« па расстоянии 25 iím от верхней грани ребра.

Поперечное армирование ребра состоит аз проднапряхенных спаренных канатов, расположенных двумя рядами в опорных зонах ребра - с шагом 320 мм 5 в стойках - с шагом 300 км.

Полка плиты-оболочки, размерами 2830x18160 мм, выполнена в виде тонкой двухосно прзд-сааонапрягенной пластины, толщиной 32 мм, обусловленной двумя пересекающимися канатами диаметром б мм и минимальными зацитшии слоями равными 10 мм.

В поперечном направлении пластина армирована парными канатами, расположенными с нагом 300 мм; на концевых участках длиной 2630 им, в соответствии с положение« арматурных выпусков в ребре, шаг армирования увеличен до 320 мм. Продольное армирование полки выполнено двадцагью канатами К-7 ^ 6 мм, равномерно (за исключением двух центральных) уложенных по ширине пластины с шагом 200 мм. Два каната, располагаемые вдоль центральной оси пластины, на расстоянии 70 мы друг от друга, пересекают прямоугольные отверстия размером 90x90 ми, формируя услозия для объединения арматуры составных элементов в самонапрянепном стыке при сборке-плиты-оболочки.

Величина обжатия бетона полки в обоих направлениях принята равной 5,5 МПа и определяется условиями подъема и изгиба пластины при сборке штты-обо.адчки без образования трещин.

Соединение элементов в конструкций плиты-оболочки обеспечивается путей создания бетонных шпонок, размеры которых определе-

ны из условия воспряятип усилий сдвига, действувдих по линии контакта составных элементов. Ипонки образуются путем зачеканки цементным тестом на НЦ пространства полуцилиндрических вырезов по верхней грана ребра и отверстий 90x90 мм в полке.

В целях повышения надеяносхи работы соединения и обеспечения равнопрочяоети монолитного стыка составных элементов, при определении касательных напряжений действующих в стыковом соединении, в формуле строительной механики (I)

дискретное расположение ьпонок по контуру соединения, учитывалось путем ввода коэффициента сплошности - , определяемого отношением разрушающего аоыента к расчетному.

Расчет плита-оболочки производился прямым методом согласно положениям пособия по проектированию самонапряженных железобетонных конструкций, с учетом улругопластической работы материала. Конструкция расчитывалась как элемент I категории по трещи-ностойкости, проверка несущей способности производилась по нагрузкам разрушения.

Методикой проведения исследования предусматривалась дифференцированная оценка работы плиг-оболочек под нагрузкой, учитывающая особенности условий работы конструкций в составе покрытия; разработка конкретных технических приемов изготовления двух осно напряженных элементов сложного профиля, привязанных к существующей механизированной линии ШШБ в соответствии с планируемым автоматизированным производством.

Анализ схем намоток, проведенных на модели стенда в маепта-бе 1:10 натуральной величины показал, что оптимальны« вариантом является внучреннее расположение переходов кенатя я теле ребер, нрливаемаго на разных уровнях, с образованием петловпх перехлес-

тов каната на упорах,

В связи о тем, что для получения возможности автоматизации процесса изготовления двухосно преднапряженннх ребер плит-оболочек уклздка всей арматуры каркаса доляна вестись однородно, в одной направлении, намотка канатов двух ребер, расположенных на стенде НИИЖБ, в процесса осуществления, разбивалась на отдельные, четко зафиксированные по высоте, уровни стояния пиноли, которые были приняты ровными 20; 40 и 60 ми и обуславливались расположением арматуры каркаса в теле ребра с требуемыми защитными слоями.

- На первом уровне (20 им от-зеркала стенда) навивались контуры продольного армирования нижнего и верхнего криволинейных поясов ребер. Усилие от продольной намотки ниаяего пояса передавалось на головные упоры стенда через цилиндрические накладки диаметром 108 мм и 160 ми, образуя засолочные контуры нижнего пояса в виде четырех строенных рядов канатов, равномерно распределенных по сечений пояса.

Продольная контурная намотка верхнего пояса навивалась на систему штыревых упоров являющихся принадлежностью стенда и на полдиэыетра утопленных в бзтон ребра по криволинейной грани. При этом перехода каната на упорах производились с внутренней стороны штыря, впоследствии заполняемой бетоном, Навиька производилась по часовой стрелке, обеспечивая однородное движение пиноли согласно предусмотренной схеме автоматизированной намотки.

На втором уровне (40 ми) производилась наг:отка поперечной арматуры опорных зон ребра и стоек. Канатная арматура этого контура навивалась на шгмревыа упоры стенда, образуя пары сомкнутых канатов, расположенных в середине толщины ребор. Переходы каната от штыря к штырю производились после двойного обхода каждой парк штырей, расположенных на одной линии по ширина стенда. Расположение входи.IX и выходных нитей осуществлялось о внутренней грани

штырей и после бетонирования изделий переходы каната использовались в качестве рабочего армирования сжатых зон ребер, а петлевые выпуски из спаренных канатов, расположенные по криволинейным граням ребер в дальнейшем служат основным элементом армирования японочного соединения ребра с полкой.

На третьем уровне стояния пиноли (60 ьш) производилась за-вершащая намотка преднапряяенных контуров продольного армирования нижнего и верхнего пояооз. Отличие от схем первого уровня заключается лииь в высоте положения пиноли над стендом (60 вместо 20 ым), а все операций намотки начинаются с противоположного конца стенда, формируя зеркально-обратный каркас ребра плиты-оболочки.

Применение при изготовлении каркаса единого однородного направления вращения пиноли при выполнении всех назначенных контуров, продольного и поперечного армирования, обеспечило точное выдерживание принципов автоматики навивки каркаса и доказало возможность осуществления полной автоматизации арматурных работ при изготовлении двухосно прэд-самонапрякенных пластин сложного профиля.

В процессе отработки технологических основ автоматизированного изготовления элементов плиты-оболочки, был предложен ряд конструктивных решений по оснащению стенда манипулируеыой системой штыревых упоров и мероприятий по автоматизации процессов бетонирования элементов, прадлояек оптимальный состав напрягающего бетона.

Основными задачами экспериментального исследования являлись определение несущей способности и кесткости конструкции, характеризующие эксплуатационную пригодность опытных плит-оболочек, а также проверка исходных положений по конструированию и расчету плиты и ее узлов, направленных нв повышение надежности работы

конструкции.

Испытанию подверглась два опытных образца плиты-оболочки, различающиеся условиями работы в покрытии: "крайняя" плита-оболочка, - устанавливаемая в торце покрытия, - допытывалась без учета влияния соседних плит в покрытии эдааия по методике пред-вествующих испытаний; и "средняя" плита оболочки, - устанавливаемая в покрытии между торцевыми плитами; - для которой с помощью гибких подвесок, установленных в проектных местах крепления плит между собой, имитировалось влияние закреплений полки . плиты в покрытии.

Работа конструкций исследовалась на действие равномерно распределенной нагрузки и кранового загруаенип. Полезная раочет-_ ная нагрузка (без учета собственного ззеса)-принималась равной ^ = 3,5 кПа.

Испытание производилось по балочной схеме. Загруиение велось этапами по 1,0 кПа, создаваемыми равномерной укладкой бетонных грузов весом II0-II5 кг по полю плиты-оболочкя. Крановое на-грунение имитировалось с помощью бетонных блоков лесой 4,5 я 6,0 тонн, устанавливаемых на плиту в четвертях пролета.

В процессе испытаний определялись! разрушающие моменты, де-

*

формации бетона, моменты трещинообрааования, прогибы опытных образцов, а также характер и ширина раскрытия трещий.

Анализ поведения конструкций под нагрузкой подтвердил необходимость дифференцированного подхода к оценке работы конструкции в зависимости от ее положения в покрытии, учитывая различия в условиях закреплений. Так для "крайней" плиты-оболочки является опасным вид разрушения, определяемый потерей устойчивости полки. При этом, максимальные напряжения в полке возникают от поперечного изгибающего момента М* » в местах примнкания к ребру. в т'> время, как учет условий дейст'тплммх закреплений плиты-

оболочки в покрытии, определенный при испытаниях "средней" плиты, гарантирует конструкцию от такого вида разрушения, При этом, характер распределения Му по поло пластины существенно ые- ' няется, обеспечивая снижение изгибающего момента в заделке, что подтверндает результаты расчета конструкции покрытия из составных плит-оболочек, полученные в исследованиях Г.А.Гацбарова,

В результате исследования выявлена повышенная чувствительность конструкции к характеру передачи нагрузки: деформатив-ность плиты-оболочки при сосредоточенной передаче нагрузки на ребро плиты-оболачки, по сравнению с эквивалентным нагружением •равномерно распределенной нагрузкой, повышается на 26-30 %, что объясняет различный уровень нагрузки трещинообразования при испытании "крайней" и "средней" плиты-оболочки, В первом случае при равномерной распределенной нагрузке она составила 5,32 кПа. (против 4,9 кПа теоретической расчетной нагрузки), во втором, при сосредоточенной передаче нагрузки на ребро - 4,43 кПа. При этом прогибы конструкций составили соответственно -¡г - гвдЬ и £ ш здд!, , а деформации-наиболее растянутой зоны бетона нижнего пояса ребра достигли £ = 42448'10"^, отмечая упруго-плаотическув работу бетона,

Максимальная нагрузка на конструкции с учетом собственного веса составила 9,15 кПа для "крайней" и 10,85 кПа для "средней" плиты-оболочки. Соответствующие т прогибы Ьтят составили 282 и 473,1 ми, Остаточные прогибы £ост> после полной разгрузки конструкций для "крайней" плиты составили 64 мм, для средней -134,1 им.

Испытания выявили.работоспособность конструкции без конструктивного армирования, повышенную кесткость и трепщностойкооть плиты,-подтвердили правомерность ввода коэффициента сплошности

I

контакта при расчете шпоночного соединения обеспечивающего надеи-

ность работы стыка, как монолитной конструк" и вплоть до разрушающих нагрузок.

Испытаниями выявлены наиболее возможные формы разрушения конструкций;

- для "крайней" плиты-оболочки - от потери устойчивости полки; для средней - от среза шпонок или разрыва арматуры в растянутом нижнем поясе.

Учитывая .о, что'в конструкциях применены совершенно новые схепн армирования с внутренними переходами каната, и отсутствие, данных об особенностях самозаанкеривания канатов в напрягающем бетоне в условиях двухосного армирования спаренными и строенными канатами малого диаметра, были произведены исследования длины зоны передачи напрп.чеяиП (ДЗПН) слокно армированных элементов плиты-оболочки, с учетом особенностей отпуска натяжения.

Отпуск натяяения канатов в ребрах плит-оболочек производился в три этапа: вначале отпускались канаты продольного армирования в виде строенных нитей $ 6 К-7, затем между заформовашшми ребрами перерезывались спаренные канаты поперечного армирования, и в последнюю очередь производилось выпрессовывание штырей по криволинейной грани ребра.

Среднее опытное значение длины зоны передачи напряжений для продольной арматуры после полного отпуска натяжения составило

С? = 39,3 си, для каптов поперечного армирования средняя Д1и-не зоны передачи напряжений в зависимости от интенсивности бокового обжатия колебалась от * 12,в см при 17,2 МПа ло 18,4 ск при 3 МПа.

Во всех исследованных случаях средняя опытная длина зоны передачи напринений для кянчтов поперечного армиротания не превышала 20 см, подтвердило правомерность принятия высоты пиано-го ■ .тса ребра равной 200 мм.

i s

Для сопоставления полученных экспериментальных данных с' расчетными значениями Л» определенными по формуле СНиП 2.03,01-84 "Бетонные и налезобегонные конструкции" (2)

производилась статистическая обработка опытных результатов и определялось среднее значение 0 учетом изменчивости пока-

заний. Область доверительной вероятности полученных результатов принималась равной 2 $ , где $ - среднеквадратическое отклонение.

В результате анализа полученных данных удалось выявить и количественно оценить зависимость снижения длины зоны передачи напряжений от интенсивности поперечного обжатия бетона при отпускной прочности 69,4 НПа,

Сравнение полученных опытных результатов, определенных о учетом статистической изменчивости показаний, оказались намного нине расчетной величины определенной по формуле (2).

При этом наибольшее расхождение (до 37 %) между опытными и расчетными значениями . ¿р отмечалось для случая обжатия максимальной интенсивности. При снижении уровня поперечного обжатия до 5 МПа расхождение опытных и расчетных значений £р уменьшилось до 30 fo. ■

Для продольной арматуры в виде пучков из строенных канатов сопоставление опытных значений с расчетными // . оп-

ределенными по формуле- (2) по номинальному диаметру одиночного кана*а выявило, «то формула СНиП недооценивает сниаения анкерую-щей способности канатов при групповом'расположении s виде трех канатов в пучке. Опыгаое значение *>»« 49 см, определенное с учетом разброса значений при 2 ^ ( не попадает в облаоть расчет-

иых значений определенных по формул- ч2), согласно кото-

рой О 39,7 си.

о

Экспериментальное значение «-¿V составило 3,8, что в 2,1 раза превышает принятое в СНиП. Следовательно при групповом армировании происходит снижение Лу за счет уывнызения удельной поверхности сцепления арматуры с бетоном, что рекомендуется учитывать при пользовании формулой (2) путем'увеличения *л>Р э два раза.

Для канатов испытывающих боковое обжатие, сшгаение длины . зоны передачи напряжений предлагается учитывать путем уыеньвения в формуле (2) на величину 3. Ода , где - интенсивность

поперечного обяатия бетона.

Сопоставление расхода материалов-проведсшшЭ для различных вариантов покрытия промышленного здания, свидетельствует о значительном снижении материалоемкости в случае использования покрытия из двухосно пред-саионапряженных пластин. Экономия материалов по сравнению с покрытием из плит-оболочек с одноосно напряженным ребром, принятых п качестве аналога, на I и^ площади достигает: стали - 35 %% цемента - Гб %> Снижение массы покрытия составляет 25 56.

основные вывода

2. На основе обобщения и анализа отечественного й зарубежного опыта использования крупногабаритных сборных железобетонных конструкций в зданиях промышленного назначения, предложен вариант решения промышленного здания из ограниченной номенклатуры изделий в виде двух раздельных комплексов: коробки ограждения из тонкостенных двухосно пред-самонапрявшшых составит: элементов ориентированных на автоматизированное изготовление и несущих конструкций под краны большой грузоподъяннсс-тй ил» конструкций

второго этана из типовых сборных элементов, что позволяет за счет раздельной работы конструкции ограждения и технологической "начинки" повысить универсальность зданий, расширить функциональные возмокности производства, при снижении общей материалоемкости и трудоемкости изготовления.

2. На основании исследований наиболее слоеного в изготовлении элемента ограждения в виде составной плиты-оболочки, определены требования, которым долкно отвечать решение пред-саыона-лрякенных конструкций с целью обеспечения свойств "технологичности".

3. Использование в качестве опытных образцов плит-оболочек натурного размера, позволило комплексно подойти к оценке решения составной конструкции, привязавшись к реальным условиям планируемого автоиагизированного производства и условиям работы плиты-оболочки под нагрузкой в составе покрытия.

4. Принятый за основу материал "железобетон без трещин", названный пред-саионапряженныы, обеспечивает бетонам высокую прочность на изгиб и етатие при использовании подвижных смесей с осадкой конуса 10-12 см, позволяет использовать конструкции без закладной арматуры.

5. При инженерном расчете плиты-оболочки, в целях снижения трудоемкости вычислений, целесообразно пользоваться'упрощенными способами расчета, в частности - пряшм методом.

6. В конструкциях фигурного профиля с тонкой стенкой, проектируемых без опорных утолщений, для предотвращения разрушения от среза над опорой в ниянеЯ зоне балки необходимо устанавливать предварительно-напряненнуга поперечную арматуру. При этом расчет необходимо вести для состояния предельного сопротивления опасного сечения срезу при больших деформациях, исходя из совместного ранения уравнений равновесия предельных усилий в сечении.

?. Получено экспериментальное подтвержден з, что разработанные технические приемы намотки каната путем одностороннего вращении пшюли по заданным уровням навивки, позволяют выполнять двухосно-напряженный каркас сложных изделий, в том числе решетчатых о криволинейными поясами, с поиощью метода непрерывного армирования по безотходной, автоматизированной схеме производства.

8. Принята" конструкция плиты-оболочки удовлетворяет условиям технологичности изготовления элементов при минимуме расхода материалов.

9. В целях повышения надежности работы и долговечности составной плиты-оболочки объединение элементов конструкции целесообразно выполнять на самокапряявнных ппонках, отказавшись от применения сварных швов. При этом для повышения надежности рабо-

г-> а (<

ты стыка в формулу С « --- следует вводить коэффициент

сплошности сечения и , определяемый отношением разрушающего мо-

ит*

мента к расчетному » и учитывающий дискретное распо-

ложение ипоиок по месту контакта составных элементов.

10. Экспериментально подтверждена эксплуатационная надежность двухосно пред-самонапряканкой плиты-оболочки без конструк-

*

тивного армирования, характеризующаяся работой конструкции без трещин при расчетных нагрузках, равнопрочностыо составных элементов и шпоночных узлов соединения.

11. Подтверждено повышение несущей способности плиты-оболочки при двухосном преднапряяении ребра за счет устранения возможности среза опорных зон.

12. Выявлено и экспериментально оценено снижение длины зоны передачи напряжений канатной арматуры в высокопрочном.напрягающей бетоне в условиях интенсивного поперечного обитпя, обоснячи-ззк.г' го надежное заанкеривание каната К-7 ф л мм в нределях ттк'о-

ты никнего пояса ребра (120-160 мы). Влияние предварительного сосредоточенного поперечного обкатия, создаваемого арматурой, отпутанной в первую очередь, иожно оценивать как наличие внутреннего анкера, и при использовании формулы

в ( —-+ «Я») с! учитывать путем умень-

иония Ар иа величину 3 в|?с , где 64» - интенсивность поперечного обжатия бетона. При этом значение ( - з ) следует принимать не ыенее 10.

При оценке длины зоны передачи напряжений сложно армированных элементов (отроенными канатами) по формуле (II) СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции", предлагается увеличивать коэффициент в 2 раза, учитывай снижение удельной поверхности сцепления канатов с бетоном по сравнению с арматурой сплошного сечения. При этом, диаметр сложно армированного элемента следует принимать по номинальному диаметру одиночного каната.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Михайлов В.В., Таникин К.Н. Особенности самозаанкерива-ния канатной арматуры в пред-саыонапряженноЕ плите-оболочке // Самонапряаенные и непрерывно-армированные конструкции. - М.: НИШ, 1989. - С.65-70.

2. Таникин К.Н. Составная плита-оболочка из двухосно пред-самонапряженных пластин // Расчет, конструирование и технология изготовления бетонных и железобетонных изделий. - М.: ВДЙХБ, 1989. - С.125-129.