автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Особенности работы слабоармированных опертых по контуру плит перекрытий жилых зданий
Автореферат диссертации по теме "Особенности работы слабоармированных опертых по контуру плит перекрытий жилых зданий"
Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилища
( ЦНИИЭД жилища )
На правах рукописи
ДАВРАНОВ Бахадиржан Жораевич
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ СДАЕОАРМЙРОВАНШХ ОПЕРТЫХ ПО КОНТУРУ Ш1ИТ ПЕРЕКРЫТИЙ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
05.23.01- Строительные конструкции, здания и сооружения
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва - 1992
Работа выполнена в Центральном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском и проектном институте типового и экспериментального проектирования жилища ( ЦНИИЭП килища)
Научный руководитель - доктор технических наук
Б.С.ЗЫРЯНОВ
Официальные оппонентц: доктор технических наук,
профессор С.М.КРЫЛОВ,
кандидат технических наук, доцент А.И.БЕДОВ
Ведущая организаций- НИИМосстрой
Защита состоится "/с'/" 1992.г. в ч.
на заседании специализированного Совета К.033.14.01 в Центральном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском и проектном институте типового и экспериментального проектирования жилища! ( ЦНИИЭП жилища ) по адресу: 127434, Москва, Дмитровское шоссе, 9, корп."В".
С диссертацией можно ознакомиться в научно-методическом фонде ЦНИИЭП жилища.
Автореферат разослан " ¿Г"
Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук,
с.н.с. • Т.К.Данилина
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы .Одними из основных и наиболее ответствен-ых конструкций зданий являются плиты междуэтажных перекрытий. На х долю приходится 20 - 25 % расхода стали и 20 % бетона от общей отребности на здание. В жилищном строительстве получили широкое рименение акустически однородные перекрытия со сплошными железо-етонными плитами в качестве несущих конструкций. При малом шаге есущих стен количество требуемой рабочей арматуры в этих плитах есьма невелико. Несущая способность их по арматуре зачастую ока-ывается ниже нагрузки трещинообразования.
Одним из основных факторов, учитываемых при проектировании аких слабоармированных плит, является вероятность хрупкого разру-ения сразу после образования трещин. Это делало проблематичным спользование для расчета их прочности метода предельного равно-есия и вынуждало согласно требованиям п.1.19 СНиП 2.03.01-84 увенчивать количество рабочей арматуры дополнительно на 15 %.
При опирании по контуру плиты становятся статически неопре-елимыми системами и образований трещин в каком-либо сечении не олкно приводить к их разрушению. Эта особенность работы при ее кспериментальном подтверждении позволяет выявить дополнительные езервы несущей способности работающих в двух направлениях слабо-рмированных плит.
Кроме того, в плитах, имекщих малую относительную гибкость з плоскости,изгиб в своей плоскости при действии поперечной наг-узки должен быть значительно меньшим, чем учитываемый при расчете рочности по деформированной схеме. Эти и другие особенности ра-оты рассматриваемых конструкций к настоящему времени изучены не-остаточно.
Массовость применения слаб варьированных опертых по контуру плит в хилых зданиях делает актуальным исследование их работы под нагрузкой и уточнение методов расчета для более эффективного проектирования.
Целью работы является снижение материалоемкости слабоарми-рованных опертых по контуру плит перекрытий килых зданий за счет выявления резервов несущей способности путем изучения особенностей их работы и совершенствования методов расчета.
На защиту выносятся следующие основные научные результаты:
- обоснование применимости метода предельного равновесия для расчета слабоармированных опертых по контуру плит перекрытий в результате выявленного пластичного характера юс разрушения и значительного перераспределения усилий в сечениях излома;
- предложения по нераспространению на опертые по контуру плиты с 4 3 требований п.1.19 СНиП 2.03.01-84 в связи с наличием существенного превышения разрушающей нагрузкой нагрузки трещинообразо вания;
- уточненная расчетная схема для определения прочности по методу предельного равновесия, учитывающая отсутствие изгиба дисков в своей плоскости при действии поперечной нагрузки;формулы, уточняющие зависимость высоты ежа" с онн и расстояния до ее центра тяжести от деформативности пят из плоскости и в гоюскост;
- уточненная формула для определения прогибов слабоармированных плит в предельном состоянии, учитывающая отсутствие деформируемых зон вдоль угловых линий излома; предлокения по ограничению теоретических предельных прогибов при расчете прочности по деформированной схеме.
- ñ -
Достоверность полученных результатов обеспечивается экспериментальными и расчетно-теоретическими исследованиями сплошных железобетонных плит перекрытий в натуральную величину и с уменьшенными размерами.
Научную новизну работы составляют: выявление пластичного характера разрушения слабоармированных опертых по контуру плит и существенного превышения разрушающей нагрузкой нагрузки трещино-образования; уточненная расчетная схема для определения прочности; зависимости высоты сжатой зоны и расстояния до ее центра тяжести от деформативности плит из плоскости и в плоскости; формула для определения прогибов в предельном состоянии; ограничение предельных прогибов при расчете плит по прочности.
Практическое значение работы состоит в том, что применение научных результатов обеспечивает более эффективное проектирование слабоармированных опертых по контуру плит перекрытий жилых зданий при существенном упрощении расчетов. Внедрение результатов исследований в практику жилищного строительства позволяет снизить расход рабочей арматуры не менее чем на 20 %,
Внедрение результатов исследований осуществлено в Новгородском ПСО КЦЦ при строительстве жилых домов серии 90/1,2, где
р
экономия рабочей арматуры составила 1,1 кг/м . В государственной корпорации ДСК "Азат" республики Кыргызстан при строительстве жилых домов серии 105 получено снижение расхода рабочей арматуры на 0,8 кг/м2.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Всесоюзном координационном совещании "Экономичное армирование железобетонных конструкций", Фрунзе, 1990 г.; конференции "Изу-
чение действительной работы конструкций с учетом условий и сроков эксплуатации", Пенза, 1992 г.
По теме диссертации опубликованы 4 печаткые работы.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 108 наименований и приложений, содержит 107 страниц текста, 12 таблиц, 37 рисунков. Общий объем 139 етраниц.
(ЗДЕШНИЕ РАБОТЫ
Методы расчета прочности и деформаций железобетонных плит, работающих в двух направлениях, можно разделить на две группы. К первой группе относятся методы, основанные на формулах теории упругости. Из них наиболее точно физические свойства бетона и арматуры учитывает теория деформирования железобетона с трещинами, предложенная Н.И.Карпенко. На ее основе в ШШБ был создан программный комплекс "Микрон", предназначенный для проверочных статических расчетов железобетонных изгибаемых плит. Развитию и уточнен! этой теории посвящены также работы А.А.Гуревича, В.С.Кукунаева, A.B.Мельника, Б.Н.Шевченко, Л.И.Ярина и др.
Вторую группу составляют упрощенные методы, использующие экстремальные принципы разрушения упруго-пластических систем и дающие решения, удобные для практических расчетов. К их числу относится метод предельного равновесия, который позволяет наиболее полно использовать несущую способность конструкций и приводит к более экономичным решениям.
В диссертации в качестве теоретической базы для расчетов использован кинематический способ метода предельного равновесия. Теоретические основы этого способа применительно к плитам были
I
заложены в работах датского ученого К.Иогансена и получили даль-
нейшее развитие в трудах А.А.Гвоэдева, С.М.Крылова, А.Р.Ржани-цына и др..
Основные формулы расчета плит кинематическим способом при различных условиях опирания и нагружения были даны С.М.Крыловым. Учет пространственной работы опертых по контуру плит, повышающей теоретическую несущую способность за счет увеличения плеч внутренних сил, предложен в работах Б.С.Зырянова.
Экспериментальным исследованиям опертых по контуру плит посвящены работы А.В.Бильченко, Б.С.Булгакова, В.А.Ерышева, Л.Н. Зайцева, В.С.Зырянова, С.М.Крылова, П.Ленкеи, Ю.И.Лубошникова, А.С.Щепотьева и др. За рубежом изучением напряженно-деформированного состояния "двумерных" плит занимались С.Дкейн и Д.Кеннеди, Д.Робинсон и Ц.Меруани, Р.Тэйлор, Д.Мэгер и В.Хэйс и др.
Эти исследования позволили существенно уточнить и дополнить методы расчета плит, в частности, метод предельного равновесия. Однако следует етметить, что подвергнутые исследованиям плиты не относились к слабоармированным. Наименьший коэффициент армирования составлял 0,3 %. Опертые по контуру плиты, имеющие близкий к минимальному коэффициент армирования, остались вне поля зрения исследователей. Поэтому некоторые существенные особенности работы таких плит не нашли отражения в методах расчета.
Для изучения характера работы слабоармированных опертых по контуру плит и выявления резервов их несущей способности автором были проведены испытания пяти опытных плит в натуральную величину толщиной 160 мм. Изготовление их производилось по опалубочным чертежам серий 90 и 121. Количество рабочей арматуры определялось по расчету методом предельного равновесия. Дополнительного увеличения армирования на 15 % не производилось.
Для формования применялся тяжелый бетон класса В12,5. Арматура вдоль короткого и длинного пролетов была соответственно
- в -
классов А-Ш и Бр-1. Средние коэффициенты армирования составляли 0,065-0,084 %.
Две плиты изготавливались на Псковском ПСО КЦЦ кассетным способом, остальные три - на Новгородском П00 КЦЦ в горизонтальном положении. Плиты ПН-1 и ПН-4 испьггывались на действие равномерно распределенной нагрузки, создаваемой штучными грузами, а ПН-2, ПН-3 и 1Ш-5, кроме этого, нагружались сантехкабиной. Испытания производились в горизонтальном положении с нагрукением сверху-вниз. Углы не закреплялись н могли свободно подниматься.
Эксперименты показали, что плиты акустически однородных переК' рытий жилых зданий при эксплуатационных нагрузках работают упруго без трещин. Относительные прогибы ( - короткий пролег)
при контрольной нагрузке по проверке жесткости составили 1/1560 * 1/2230. Трещины образовывались при нагрузках, превышающих контрольные по проверке трещиностойкости.
Все плиты разрушились вследствие текучести растянутой арматур Резкого, хрупкого разрушения не наблюдалось. Потеря несущей способ ности плит происходила не сразу после образования трещин, как это происходит со слабоармированными плитами, работающими по балочной схеме, а при дальнейшем существенном увеличении внешней нагрузки. Разница между разрушающей нагрузкой и нагрузкой трещинообразования составила 29 - 52 %.
Это связало с тем, что опертые по контуру плиты являются многократно статически неопределимыми состемами. При образовании трещин в средней части плиты не разрушаются, так как бетон на остальных участках продолжает воспринимать растягивающие усилия. Исчерпание несущей способности должно происходить после распространения трещин по полю плиты и достижении ими углов. Однако к этому времени арматура на наиболее напряженных сечениях переходит в зону
упрочнения и становится возможным восприятие некоторой дополнительной внешней нагрузки.
Результаты проведенных испытаний дают основание не распространять на опертые по контуру плиты требований п.1.19 СНиП 2.03.01-84 о необходимости увеличения для слабоармированных элементов площади сечения растянутой арматуры по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15 %.
Нагружение плит прекращалось при достижении прогибами величин ( 1/50 - 1/60 ) 11 , что превышает теоретические предельные прогибы в 2-2,5 раза. Ширина раскрытия трещин на линиях излома при этом составляла 3,5-4 мм. Очевидно, что к этому моменту происходит полное перераспределение усилий в сечениях излома. Таким образом, выявленный характер разрушения плит позволяет сделать вывод о правомерности применения для расчета их прочности метода предельного равновесия.
Осмотр поверхности конструкций после их испытания показал, что трещинообразовалие слабоармированных плит характеризуется редким расположением трещин. На угловых линиях излома между дисками проходили одна или две трещины. Раздвоение трещин на этих участках, вероятно, было связано с подъемом углов.
При испытаниях образцов-плит в натуральную величину, проводившихся в заводских условиях, не было возможности произвести измерения деформаций арматуры и бетона, а также изгиба дисков в своей плоскости. Кроме того, невозможность закрепления углов не позволила смоделировать фактическую работу плит в системе здания-Поэтому для более детального изучения напряженно-деформированного состояния конструкций и решения указанных выше частных вопросов были изготовлены и испытаны восемь опытных плит с уменьшенными в 1,3 раза размерами.
Испытания их проводились с поворотом на 160° на специальном стенде. Углы плит закреплялись к опорной раме. Нагрузка от гидродомкрата передавалась снизу-вверх через систему траверс в 16 точках.
Шесть образцов плиг ( П1 4 Пб ) имели размеры 258 х 403 xI2,5cst ( li/l\ = 1,6 ), остальные две имели соотношения сторон 1,2 (П7 ) и 2,5 (П8 ). Задача полного моделирования натурных образцов не ставилась. Прочность бетона соответствовала классу BI5, В плите П2 в обоих направлениях применялась арматура класса Вр-I. В остальных - в коротком направлении -А-Ш и в длинном направлении - Вр-I. Средний коэффициент армирования варьировался в диапазоне от 0,052 % до 0,124 %.
Испытания подтвердили сделанный ранее вывод о том, что опертые по контуру плиты при армировании, близком к минимальному, не разрушаются хрупко. Разница между разрушающей нагрузкой и нагрузкой трещинообразования составила II - 49 %.
Наблюдения за характером трещинообразования показали, что в середине плиты вдоль длинного пропета образуются несколько трещин. На углах яе вдоль биссектрис проходит зачастую всего одна трещина. Поэтому угловые трещины, образуясь позке, раскрываются более интенсивно и к моменту исчерпания несущей способности ширина их раскрытия в 1,5 - 2 раза превосходит ширину раскрытия трещин вдоль длинного пролета.
Измерения изгиба дисков в своей плоскости при действии поперечной нагрузки показали, что их абсолютная величина не превышает I мм, т.е. 1/4000 длины сторон. Причем в большинстве плит наблюдался не изгиб, а, наоборот, выгиб дисков, что связано, вероятно, с раскрытием трещин, проходящих вдоль длинного пролета.
В четырех плитах были наклеены тензодатчики на рабочей арматуре и скатом бетоне вдоль короткого пролета. На арматуре измерения деформаций дублировались индикаторами часового типа. Анализ показаний датчиков и индикаторов свидетельствует, что в основном деформируются те зоны плит, которые непосредственно примыкают к трещинам . Остальные участки дисков остаются жесткими вплоть до исчерпания несущей способности плит.
Плиты Пб и П7 до испытаний с опиранием по контуру были подвергнуты испытаниям на монтажные воздействия с опиранием соответственно на шесть и четыре точки. Целью этих исследований являлось определение характера распределения усилий в наиболее напряженных сечениях.
При расчете плит на монтажные воздействия в формулы вводятся коэффициенты неравномерности распределения напряжений. Они учитывают возможное увеличение усилий на наиболее напряженных участках сечений по отношению к средним усилиям в этом сечении. Величины этих коэффициентов для плит, имеющих малую относительную гибкость, требовали уточнений.
Нагрузка на плиту П6 доводилась до 12 кПа, после чего из-за опасного наклона динамометров, установленных на опорах, испытания были прекращены. Трещины не образовались. Относительные деформации бетона не превышали 5 • 10, что не поззолило определить характер распределения усилий вдоль сечений плиты.
Испытание плиты П7 производилось до нагрузки II кПа. Анализ деформаций бетона на наиболее напряженных сечениях плиты,показал, что неравномерность распределения усилий и для этих плит сохраняется. Величины коэффициентов неравномерности соответствуют тем, которые даны в действующих нормативных документах.
Схемы излома плит, испытанных с опиранием по контуру, харак-
теризовались тем, что в их середине образовывались дополнительные пятые диски. Ширина этих дисков в среднем была равна -£</5.
Анализ показал, что при расчете по пятидисковой схеме излома несущая способность по сравнению с расчетом по традиционной четырехдисковой схеме повышается до 3'%. Однако учитывая, что возможно разрушение плит и по четырехдисковой схеме, а также во избежание неоправданного усложнения расчетов, рекомендуется принимать в качестве расчетной традиционную схему с четырьмя диска!
Б опертых по контуру плитах при широком диапазоне армирования и нагружения в предельной стадии могут возникать, как отмечалось В.С.Зыряновым, два случая напряженно-деформированного состояния. В первом случае сжатая зона сохраняется линь у наружного контура, а в центре плиты сечения становятся полностью растянутыми. При втором случае работы плит сжатая зона сохраняется по всем линиям излома. Форма эпюры сжатой зоны при этом является прямоугольно- трапецеидальной.
Неизвестные параметры сжатых зон в обоих случаях определяются из статических ( равновесие дисков ) и кинематических условий. При этом в расчетах учитывается, кроме пространственной работы плит, еще и изгиб дисков в своей плоскости. Учет этих факторов, а также различных схем работы плит в предельной стадии,делает расчеты довольно громоздкими.
В слабоармированных плитах, как было отмечено, изгиба дисков в своей плоскости не происходит. Кроме этого, измерения деформаций поверхностей плит показывают, что в таких плитах наблюдается тольк второй случай работы, т.е.сжатая зона сохраняется по всем линиям излома.
Расчеты высот с&атых зон без учета изгиба дисков в своей плоскости-с призлечением в качестве кинематического условия сов-
местности деформаций отдельных смежных дисков деформированной плиты показывают, что высота сжатой зоны на линии излома, проходящей вдоль длинного пролета, не превышает 1/400 высоты плиты. Исходя из отсго, в целях упрощения расчетов и уменьшения количества неизвестных параметров, можно без особых погрешностей принять, что сжатая зона сосредоточена только на угловых линиях излома, а вдоль ЕТ она отсутствует ( рисЛ ). Б таком случае "форма сжатой зоны будет представлять собой треугольники с наклонными основаниями. Высота X , найденная из равновесия трапецеидального диска, тлеет вид
где + ; (2)
й5| и А„ - расчетное сопротивление и плсщадь арматуры в направлении Е4 ; м Д5г - то же, в направлении ¿г .
Расстояние от центра тяжести сжатой зоны бетона до верха недеформированной плиты равно
¿-Л
'ut +Х
( 3 )
3
где fui - прогиб плиты в предельном состоянии.
В формулу ( 3 ), а также в формулы для определения предельных моментов при расчете прочности по деформированной схеме входит величина прогиба в предельном состоянии fui . По существующей методике для ее определения принимается расчетная схема, согласно которой плита представляет собой совокупность жестких дисков, соединенных мевду собой вдоль линий излома более податливыми участками. Ширина их примерно совпадает с шириной зоны трещино-образования. Считается, что на этих участках кривизна плит дости-
Рис. I. Расчетная схема для слабоармированной плиты с учетом пространственной работы
а - схема излома; б - сечение по линии АЕГБ; в - схема внутренних усилий
'ает своего предельного значения.
В слабоармированных плитах, согласно проведенным испытаниям, |доль угловых линий излила такие деформируемые зоны не образуются, [ри закреплении углов там проходит зачастую всего одна трещина. !ри таком характере разрушения напряжения в рабочей арматуре .остигают расчетного сопротивления на угловых линиях излома быст-ее, чем на линии ЕР. Поэтому предельный прогиб должен опреде-яться по достижению кривизной предельных значений не на угловых иниях излома, как это делается при расчете плит с обычным арми-ованием, а на линии ЕР.
Формула для определения прогиба в предельной стадии выглядит этом случае следующим образом
1
I
}е - кривизна в предельном состоянии.
С yg
Величина предельного прогиба по ( 4 ) в 1,41 раза меньше кисленных по существующей методике. Полученные в опытах предель-,ie прогибы подтверждают правильность формулы ( 4 ) для слабо-змированных плит.
Может произойти так, что величина рассчитанного по ( 4 ) сдельного прогиба окажется больше прогиба, при котором арматура »стигнет своих предельных сопротивлений на углогых трещинах !-за их чрезмерного раскрытия. Это привело бы к необоснованному .выяению несущей способности при расчете по деформированной схе-!. Исходя из этого вводится ограничение расчетных предельных югибов, определенное на основе анализа достигнутых в опытах ксимальных прогибов. Формула для определения граничного проба имеет вид
где
Повышение несущей способности плит за счет пространственной работы можно учесть с помощью коэффициента пространственной работы, применение которого при подборе рабочей арматуры позволяет сократить ее расход. Анализ этих коэффициентов, определенных для опытных плит, показал, что их зависимость от соотношений сторон плит является линейной и может быть описана формулой
Из формулы ( 6 ) видно, что пространственная работа влияет на несущую способность плит сильнее при больших соотношениях сторон.
В работе определены границы армирования, в пределах которых необходимо применять предлагаемые методы расчета. За нижнюю границу принят регламентируемый СНиП 2.03.01-84 коэффициент армирования 0,05 %.
Верхняя граница слабого армирования определялась из условия равенства на единичном отрезке сечения момента трещинообразованш и момента, возникающего при достижении напряжениями в арматуре, пересекающей это сечение, расчетных сопротивлений.
Для арматуры классов А-Ш и Вр-1, имеющих примерно одинаковое расчетное сопротивление растяжению, величина верхней границы равна:
Предельные нагрузки для опытных плит подсчитывали: ь при фактических характеристиках бетона и арматуры по трем методикам:
( 6 )
при бетоне класса В12,5
при бетоне класса BI5 JUÍ? = 0,108 %.
" Руководства по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций.- М.:Отройиздат, 1975, * Рекомендаций по расчету и конструированию сплошных плит перекрытий крупнопанельных зданий.--М.:, ЦШИЭП жилища, 1989; по предлагаем® в диссертации формулам.
Прочность плит, определенная по предлагаемым в диссертации формулам, выше, чем по "Руководству на 3 - 9 %. Сравнение с методикой "Рекомендаций" показывает, что при малых соотношениях сторон повышение теоретической несущей способности за счет исключения из расчетов изгиба дисков в своей плоскости нейтрализуется уменьшением теоретического предельного прогиба. Разница между рассчитанными предельными нагрузками заметно увеличивается при
вила 9 %.
Сравнение полученных по расчету предельных нагрузок с экспериментальными показало, что рассчитанные по предлагаемым формулам более близки к опытным. Отношения максимально достигнутых в опытах нагрузок к теоретическим, рассчитанным по предлагаемой методике с подстановкой расчетных характеристик бетона и арматуры, составили1,27 - 1,94. Это свидетельствует о достаточной надежности слабоармйрованных плит при опирании по контуру.
Для плит ПН-1, ПН-4 и П1 *ПЗ были проведены расчеты по программе "Микрон", предназначенной для проверочных расчетов железобетонных изгибаемых плит с учетом физической нелинейности и трещинообразования.
Анализ результатов расчетов показал, что программа "Микрон" достаточно точно отражает напряженно-деформированное состояние плит в упругой стадии работы. Однако особенности трещинообразования слабоармйрованных плит в программе должного отражения не находят. Согласно "Микрону" вдоль линий излома, включая угловые, образуется поле трещин. Причем ширина его по мере роста
больших соотношениях сторон. При
внешней нагрузки постоянно увеличивается. Это не дает возможности учесть снижение несущей способности слабоармированных плит из-за концентрации деформаций и напряжений на узкой полосе вдоль угловых линий излома.
Полученный по расчету график " нагрузка-прогиб" в некоторых случаях проходит выше опытного, что недопустимо. Исходя из этого рекомендуется для расчета слабоармированных плит программу "Микрон" соответственно откорректировать.
Снижение расхода рабочей арматуры за счет внедрения результатов исследований, подсчитанное на примере перекрытий типовой
блон-секции 90 -05/1.2 в г.Новгороде, составило в среднем 1,1 кг/м!
р
При годовой мощности Новгородского П00 КЦЦ 150 тыс.м общей площади экономия арматуру составила 1,1 '150000 'Ю-3« 165 тонн в год.
Б государственной корпорации " Азат" республики Кыргызстан
при уменьшении расхода арматуры в плитах домов серии 105 на р
0,8 кг/м годовая экономия металла составляет 160 тонн.
ОСНОВНЫЕ вывода И РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Работа слабоармированных опертых по контуру плит в стадии разрушения характеризуется достижением предельных сопротивлений арматуры при значительном перераспределении усилий
по сечениям излома, что является обоснованием применимости для расчета их прочности метода предельного равновесия.
2. В слабоармированных опертых по контуру плитах, являющихся многократно статически неопределимыми системами, образование первой трещины не приводит к хрупкому разрушению. Потеря несущей способности происходит при существенном распространении трещин
по площади плиты и образовании ими механизма излома. В опытах потеря несущей способности происходила при нагрузка*, в 1,11 -1,52 раза превосходящих нагрузку образования первых трещин. Это позволяет не распространять на опертые по контуру плиты с требование п.1.19 ОМ120301-84,что дает возможность снижать расход рабочей армггуры на 15
3. Схемы излома плит, полученные в опытах, были близки к классической " конвертной" расчетной схеме кинематического способа метода предельного равновесия и отличались от нее наличием в середине дополнительного пятого диска. Расхождение в теоретических величинах несущей способности при расчете по четырех- и пятидисковой схемам не превышает 3 %, поэтому для практических расчетов рекомендована более простая четырехдисковая схема.
4. При расчете прочности слабоармированных плит влиянием изгиба дисков в своей плоскости от действия поперечной нагрузки можно пренебречь. Предложенная расчетная схема и формулы, не учитывающие изгиб дисков в своей плоскости, позволяют при существенном упрощении расчетов повысить теоретическую несущую способность до 9 %.
5. Прогиб плит в предельном состоянии рекомендовано определять по уточненной формуле, учитывающей уменьшение фактического предельного прогиба из-за отсутствия деформируемых зон вдоль угловых линий излома. В целях недопущения завышения теоретической несущей способности плит при расчете по деформированной схеме введены ограничения расчетных предельных прогибов.
6. При эксплуатационных нагрузках плиты акустически однородных перекрытий жилых зданий, имеющие относительные гибкости
зовывались при нагрузках, превосходящих контрольные по проверке
работают упруго. Трещины в опытных плитах обра-
трещиностойкости. Полный прогиб при контрольных нагрузках по проверке жесткости составил ( I/I500 4 Г/2200 ) £/ . Такая жесткость и трещиностойкость'плит согласно п.1.11 СНиП 2.03.01-8 позволяет расчет по раскрытию трещин и по деформациям не производить.
7. По ширине сечений слабоармированных плит, имеющих малую относительную гибкость, сохраняется неравномерность распределени усилий при действии монтажных нагрузок. Величины коэффициентов неравномерности напряжений для них могут приниматься в соответст вии с действующими нормативными документами.
8. Сокращение расхода рабочей арматуры за счет применения предлагаема расчетных формул, а также нераспространения на них требований п.1.19 СНиП,составляет в среднем 20 %. Внедрение результатов научных разработок в строительство жилых зданий на Новгородском П00 КЦЦ и в государственной корпорации ДСК "Азат" республики Кыргызстан позволило уменьшить расход рабочей арматуры на 0,8 - 1,1 кг на I м1 площади плит.
По теме диссертации опубликованы четыре работы:
1. Асанов К.С., Тимекеев К.Т., Бактыг-ло.ч К.Б., Адыракаева Г.Д., Токтосунов A.M., Давранов Б.Ж. Совершенствование плит перекрытий крупнопанельных домов 105 серии // Экономичное армирование железобетонных конструкций.- Фрунзе, 1990.- С.75,76.
2. Давранов Б.Ш., Зырянов B.C. К оценке прочности слабо-армированных плит, опертых по контуру // Жилищное строительство -I992.-№ I.- С.27.
3. Давранов Б.К., Зырянов B.C. Особенности работы опертых по контуру слабоармированных плит перекрытий // Изучение действительной работы конструкций с учетом условий и сроков эксплуатации. -Пенза, 1992.-С.12-14.
-
Похожие работы
- Статическая работа железобетонных сплошных плит перекрытий жилых зданий с локальными нагрузками
- Влияние концентрации и разрежения арматуры на прочность и деформативность опертых по контуру плит перекрытий жилых зданий
- Железобетонные сплошные плиты перекрытий крупнопанельных жилых зданий с краевой нагрузкой от наружных стен
- Комбинированные железобетонные плиты перекрытий для малоэтажных гражданских зданий
- Совершенствование методов расчета прочности и деформативности железобетонных плит перекрытий, опертых по трем и четырем сторонам
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов