автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Сборно-монолитные и монолитные перекрытия бескаркасных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях для малоэтажного строительства

ГТ5 0.1

4 ¡, ,, n На правах рукописи

' • Alii

ТУРСУНБАЕВ Онушбек Атакозуевич

СБОИЮ - МОНОЛИТНЫЕ И МОНОЛИТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ БЕСКАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ С НАТЯЖЕНИЕМ АРМАТУРЫ В ПОСТРОЕЧНЫХ УСЛОВИЯХ ДЛЯ МАЛОЭТАЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

"Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции,

здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени 'кандидата технических наук

Москва - 1998

Работа выполнена в Научно-исследовательском, проекта о-конструкторском и технологическом институте бетона и железобетона (НИМБ) 1НЦ "Строительство" Госстроя

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических наук,

профессор Н.А.МАРКАРОВ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор технических наук,

профессор Ф.А.ИССЕРС

- кандидат технических наук, доцент М.М.МАНАЕВА

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - ШИПИ курартно-туристских зданий

и комплексов

Защита состоится " " 1998г. в часов

на заседании диссертационного совета К 033.03.01 по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук в Научно-исследовательском, проектно-конструкторском и технологическом институте бетона и железобетона по адресу: 109428,г.Москва 2-я Институтская ул.,6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан

»/¿Г» М^х^Ъ/п^г*- 1998 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

^М^ол. т.А.КУЗЬМИЧ

ВВЕДЕНИЕ

Одним из направлений современного развития жилищного строительства является малоэтажное строительство.

В большинстве случаев для строительства таких зданий в России используется опыт крупнопанельного домостроения или строительство кирпичных зданий с использованием перекрытий из сборных железобетонных конструкций известных серий, изготовленных из бетонов высокой прочности (многопустотные плиты и др.), которые освоены заводами ЖБИ; в результате стоимость малоэтажных зданий весьма значительна.

Указ Президента России и утверждение программы "Свой дом" ставят перед проектировщиками и строителями сложную задачу -обеспечить малую себестоимость составных элементов указанных зданий (перекрытий, стен и др.), а также и общую стоимость одного квадратного метра общей площади жилья.

Поэтому возникла необходимость разработки новых перекрытий для малоэтажного строительства, конкурентоспособных по отношению к существующим решениям.

В ряде проектных и научно-исследовательских институтах в последние годы ведутся такие работы. В НИИЖБе предложены эффективные железобетонные конструкции перекрытий из разных видов бетона (тяжелого, легкого, ячеистого) на основе использования при монтаже метода натяжения арматуры "на бетон" в построечных условиях, в том числе защищенных патентами № 2037612, # 2046897 и № 2083777 /3,4,5/, при использовании которых можно в значительной степени повысить эффективность малоэтажных жилых зданий.

Актуальность темы. Для внедрения в практику массового строительства малоэтажных зданий с новыми перекрытиями бескаркасных

зданий с натяжением арматуры в построечных условиях из-за отсутствия нормативной базы для их проектирования, возникла настоятельная необходимость проведения целенаправленных научных исследований, которые позволили бы выявить их напряженно-деформированное состояние.

Целью работы является разработка и исследование новых пред-напряженных железобетонных перекрытий из разных видов бетона невысокой прочности при малом расходе цемента, металла и трудоемкости, использования местных строительных материалов, отходов промышленности и энергетики с применением способа напряжения арматуры "на бетон" в построечных условиях, позволяющие снизить общую стоимость строительства малоэтажных зданий.

Автор выносить на защиту:

- методику проведения исследований;

- расчетные модели перекрытий, позволяющие расчетом МКЭ достоверно оценивать напряженно-деформированное состояние конструкций данного типа в эксплуатационной стадии работы;

- результаты экспериментальных и расчетно-теоретических исследований оптимальных конструкций новых типов перекрытий для установления действительного напряженно-деформированного состояния при монтаже (обжатии) и воздействии эксплуатационных нагрузок;

- рекомендации по расчету и проектированию новых перекрытий бескаркасных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях.

Научная новизна, работы заключается в следующем:

- впервые установлено действительное напряженно-деформированное состояние новых типов сборно-монолитных (монолитных) пе-

рекрытий, обжатых в одном и в двух взаимно-перпендикулярных направлениях;

- выявлен характер совместной работы перекрытия из мелких плит при передаче усилия обжатия и при загружении вертикальной нагрузкой;

- определено влияние длительного действия вертикальной нагрузки на деформативность (прогибы) перекрытий из тяжелого бетона невысокой прочности, обжатых в двух взаимно-перпендикулярных направлениях;

Практическое значение работы. Работа выполнялась по госзаказу Минстроя РФ № 16-08-112/94, по договорам с Департаментом Строительства Правительства Москвы и трестом Кокшэтаусельстрой (Казахстан) в течение 1992...97 г.г. В результате экспериментально-теоретических исследований подтверждена возможность применения разработанных перекрытий из бетонов невысокой прочности для бескаркасных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях и разработаны рекомендации по их расчету, проектированию и технологии возведения. Внедрение новых перекрытий позволяет, по срав-

2

нению с существующими решениями, сократить на I и перекрытия: расход цемента на 10...20 кг (25...35$), стали (преднапряженной рабочей арматуры) на 1,0...3,5 кг (25...40%).

Результаты исследований использованы при разработке альбома "Новый способ малоэтажного строительства с использованием пред-напряжения конструкций в построечных условиях" для строительства в Московском регионе, а также при проектировании новых перекрытий для малоэтажных домов в г.Кокшетау (Казахстан).

Апробация работы. Основные результаты доложены на заседаниях подсекции и секции № 2 НТС НИМБ (г.Москва, 1992г.), на

технических совещаниях лаборатории Je 19 НИИЖБ (г.Москва, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996 г.г.), на Техническом Совете Департамента Строительства Правительства Москвы (г.Москва, декабрь 1993 г.).

Публикации. По теме диссертации имеется 5 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы (94 наименования) и приложения. Всего 142 страницы, в том числе 62 рисунка и 10 таблиц.

Работа выполнена в течение 1992...9? г.г. в лаборатории конструкций, возводимых с натяжением арматуры в построечных условиях (Je 19) НИМБ ГНЦ "Строительство" Госстроя РФ под руководством докт.техн.наук,проф. Маркарова H.A.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ ряда конструкций малоэтажных зданий показал, что в качестве перекрытий в предлагаемых решениях в подавляющем большинстве случаев рекомендуется использовать плиты типовых серий (железобетонные плиты на комнату, многопустотные панели), как правило, из бетонов высоких классов с большим расходом цемента, значительной массы и размеров, изготавливаемых в заводских условиях и перевозимых спецтранспортом или с помощью железобетонных балок таврового сечения, на которые опираются плиты или мелкие камни повышенной точности.

Новые конструкции перекрытий бескаркасных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях, предложенные в НИИЖБ при участии автора, состоят из плит, опертых по контуру на стены и бобышки и объединяемых в единую сборно-монолитную систему с помощью только преднапряженной арматуры (стержневой и др.), которая пропускается через отверстия в бобышках в двух ортогональных нап-

равлениях в плоскости перекрытия вдоль центральных осей или также и по периметру с последующим замоноличиванием швов (рис.1).

Такое решение перекрытий для малоэтажных зданий позволяет расширить свободу архитектурно-планировочных решений и возможность последующей трасформации помещений (вследствие отсутствия несущих внутренних стен) т.е. менять планировку по вкусу заказчика,а также организовать строительство малоэтажных домов при отсутствии развитой базы стройиндустрии и мощных дорогостоящих кранов, высококачественного крупного заполнителя, а в ряде случаев производить работы с помощью небольших строительных организаций, отдельных строительных бригад.

Данные перекрытия обладают также и другими преимуществами: простота технологии изготовления мелкоштучных сборных элементов из бетонов разных видов и невысокой прочности (тяжелого, легкого, ячеистого), возможность широкого использования местных материалов, надежность совместной работы всех элементов (сборных плит, бобышек, преднапряженной арматуры и анкеров), отсутствие закладных деталей, арматурных выпусков, сварочных работ и монтаж кранами небольшой грузоподъемности.

Между тем, отсутствие экспериментально-теоретических исследований таких перекрытий из бетонов невысокой прочности не позволяло их применение в малоэтажном строительстве. Поэтоаау с целью улучшения технико-экономических показателей малоэтажных зданий за счет применения новых перекрытий, в которых имеет место снижение расхода цемента, арматуры, трудоемкости и общей стоимости

о

I м общей площади в диссертационной работе сформулированы следующие задачи:

- выявить оптимальные типы новых конструкций перекрытий;

Рис.1. Перекрытия с натяжением арматуры в построечных условиях а") Ф-1 - с одноосным напряжением;

б) Ф-2 - с двухосным напряжением по центральным осям, с опиранием плит на стены;

в) Ф-3 - с двухосным напряжением по центральным осям и по периметру (о опиранием плит на стены или без нее)

- установить напряженно-деформированное состояние сборно-монолитных перекрытий, состоящих из мелких сборных плит, обжатых в одном и в двух взаимно-перпендикулярных направлениях;

- определить влияние кратковременного и длительного действия вертикальной нагрузки на деформативность (прогибы) перекрытий

из бетонов невысокой прочности, обжатых в одном и в двух направлениях.

Для решения поставленных задач были рассмотрены шесть вариантов конструктивных решений новых перекрытий с натяжением арматуры в построечных условиях для зданий бескаркасной системы. Выбор представленных вариантов был определен их соответствием всем возможным конструктивно-планировочным решениям малоэтажных зданий: отсутствие промежуточных опор, симметричное или асимметричное расположение внутренних стен или отдельных опор в пределах габарита здания.

С целью выбора оптимальных решений были выполнены многовариантные расчеты перекрытий на основе известных методов строительной механики, в соответствии с рекомендациями действующих норм проектирования железобетонных конструкций и специальных программ для ЭВМ и ПЭВМ, в том числе разработанных в НИЖБ.

В указанных расчетах габариты малоэтажных зданий в плане приняты равными 11,0x11,0 м, которые наиболее приемлемы для современных архитектурно-планировочных решений малоэтажных зданий, предложенных различными проектными организациями. В качестве критериев оптимальности перекрытий учитывались: расход обычной и преднапряженной арматуры, масса сборных плит, прогибы и ширина раскрытия трещин в бетоне.

Полученные результаты послужили основанием для выбора трех

вариантов фрагментов для проведения экспериментально-теоретических исследований. Указанные оптимальные типы перекрытий - фрагментов Ф-2 и Ф-3 (см.рис.16,в) обжатых в двух направлениях с размерами в плане 3,6x3,6 м сравнивались с фрагментам Ф-1, обжатым лишь в одном направлении (см.рисЛа).

Указанные фрагменты трех типов перекрытий (Ф-1, Ф-2 и Ф-3), кроме экспериментальных исследований, были подвергнуты расчетам с помощью метода конечных элементов (МКЭ) с применением ЭВМ типа ЕС 1061, ПЭВМ и вычислительного комплекса "Лира", а также по таблицам, составленных Вайнбергаш.

Для всех фрагментов были использованы сборные плиты из тяжелого бетона невысокой прочности (около 10 МПа), для чего были изготовлены по 8 сборных плит размером 1690x836 мм и высотой 140 мм, имеющих на всех боковых поверхностях шпонки прямоугольной формы. В нижней зоне указанных плит были установлены сварные сетки из арматуры класса А-Ш диаметром 6 мм с размерами ячеек 125x125 мм. Сборные бобышки из тяжелого бетона класса В25 заарми-рованы объемными каркасами из арматуры класса Вр-1 диаметром 5 мм; для пропуска арматуры во всех бобышках были образованы каналы: в крайних - в одном направлении (на одном уровне), а в центральной - с каналами в двух направлениях (на двух уровнях); указанные каналы образованы металлическими трубками с внутренним диаметром 20 мм.

В целях предотвращения возникновения трещин в угловых зонах в некоторых плитах в местах их примыкания к бобышкам выполнено усиление железобетонными вкладышами из бетона класса В25.

Монолитные участки между сборными плитами выполнялись из мелкозернистого бетона прочностью 20 МПа. Для создания усилия

обжатия использовалась стержневая арматура класса А-У1 диаметром 14 мм, натягиваемая гидродомкратом. Фиксацию натянутой арматуры по концам на наружных гранях бобышек осуществляли цанговыми зажимами по ГОСТ 23117-78.

Во фрагменте Ф-3, кроме арматуры вдоль центральных осей, была дополнительно натянута арматура по периметру перекрытия усилием преднапряжения

Экспериментальные исследования фрагментов новых перекрытий проводились на металлическом стенде, который имитировал наружные стены здания.

При испытании фрагментов использовались следующие приборы: тензорезисторы и индикаторы для измерения деформаций бетона плит и монолитных участков; прогибомеры ПАО-6 для измерения прогибов; глубинные датчики в угловых зонах плит для определения напряжений в бетоне. Измерение напряжения в арматуре определялось по ее удлинению, показаниям монометра и прибором ПИН-5. Равномерно-распределенная нагрузка на перекрытии создавалась при помощи чугунных чушек (массой 20 кг).

При обжатии стержневой преднапряженной арматурой вдоль центральных осей в одном и двух ортогональных направлениях сжатая зона плит (в плане) различна. Так, установлено, что хотя фрагмент Ф-1 не подвергается полному обжатию площади перекрытия, однако, наблюдалась совместная работа сборных плит, монолитных швов и бобышек. Прз этом наибольшие деформации сжатия наблюдались вдоль преднапряженной арматуры.

Обжатие и нагружение фрагмента Ф-2 производилось как при наличии дополнительной опоры в центре перекрытия, так и без нее. Натяжение арматуры проводилось в следующей последовательности:

сначала по одной оси арматура натягивалась усилием Р/ = 52 кН, а затем в другом направлении - до Р* = 64 кН; при этом первоначальное усилие преднапряжения Р/ несколько увеличилось. Измерения позволили также установить, что в момент передачи на бетон усилия обжатия происходят потери напряжения в арматуре, которые зависят от конструкции анкерных устройств. Поэтому после полного обжатия в двух взаимнойерпендикулярных направлениях, обжатие в бетоне уменьшилось из-за деформации анкерных устройств, при котором происходит снижение усилия преднапряжения Р$ .

При натяжении арматуры, вследствие усиления угловых зон, во всех плитах фрагментов не образовались диагональные трещины. Наг-ружение фрагментов Ф-1; Ф—2; Ф-3 производилось этапами как до за-моноличивания швов вдоль центральных осей, так и после их замоно-личивания. Нормативная и расчетная кратковременная нагрузка составляла 2,5 кПа и 3,3 кПа (без учета собственного веса). После замоноличивания швов вдоль центральных осей во всех случаях прогибы уменьшились (до 30$) из-за увеличения жесткости перекрытий.

Во фрагменте Ф-2 (без дополнительной опоры в центре) обжатие в нижней зоне (вблизи контактных зон) у крайних бобышек при расчетной нагрузке (3,3 кПа) увеличились (на 13...20$) и составило 1,48 МПа, а обжатие в верхней зоне снизились (до 13$). В нижней зоне сборной плиты перекрытия - вблизи контактных швов, напряжения обжатия уменьшились (на 18...22%) и составили 0,72 МПа, а в верхней зоне, наоборот, увеличились до 0,82 МПа (20$). Имело место изменение формы эпюры напряжений с трапециевидной на прямоугольную (или наоборот). Небольшие изменения обжатия бетона вблизи контактного шва установлена при испытании фрагмента Ф-3 (без дополнительной опоры в центре).

то изменение формы эпюры напряжений с трапециевидной на прямоугольную (или наоборот). Небольшие изменения обжатия бетона вблизи контактного шва установлено при испытании фрагмента Ф-3 (без дополнительной опоры в центре).

После приложения нормативной нагрузки, равной 2,5 кПа (без учета собственного веса) в швах между плитами перекрытий во фрагментах Ф-1, Ф-2 и Ф-3 (без опоры в центре) образовались продольные трещины с шириной раскрытия до 0,35 мм для Ф-1, до 0,2 мм -для Ф-2 и до 0,1 мм - для Ф-3.

Однако, возникшие трещины во фрагментах Ф-2 и Ф-3 на достигали края плиты на расстоянии ЭОг-35 см, где проходила преднапряженная арматура. Кроме того, во фрагментах Ф-1 и Ф-2 имели место подъем углов плит.

Фрагмент Ф-2 после замоноличивания швов вдоль центральных осей подвергался также длительному загружению. При этом, если при загружении кратковременной расчетной нагрузкой (3,3 кПа) прогиб в центре перекрытия составил ^ = 1,32 мм (1/2730 ), то через 10 сут. прогиб в той же точке увеличился на 0,32 мм, в результате чего суммарный прогиб достигал У = 1,64 мм (1/2180 ^ ).

Для выявления резервов несущей способности новых перекрытий было проведено контрольное испытание фрагмента Ф-2 (без опоры в центре) путем загружения до величины 8,04 кПа (без учета собственного веса). При загружении перекрытия нагрузкой, равной 6,5 кПа произошло образование новых трещин на нижней поверхности (в зоне монолитных участков вдоль центральных осей и между плитами). При дальнейшем увеличении нагрузки (до 8,04 кПз, равный 2,4 от расчетной без учета собственного веса), прогиб в центре перекрытия составил 10,02 мм (1/350 / ). Однако и при такой нагрузке

несущая способность перекрытия не была исчерпана.

Следует отметить, что в данной работе исследовалась, главным образом, работа перекрытий в сборно-монолитном исполнении. Очевидно, что работа монолитного варианта указанного перекрытия будет аналогична сборно-монолитному варианту, за исключением того, что отсутствие шва между плитами повышает жесткость конструкции и, тем самым, ведет к уменьшению прогибов перекрытия.

Испытания фрагментов выявили определенные отличия фактического напряженно деформированного состояния от результатов расчетов, выполненных с помощью МКЭ с использованием ВК "Лира", ЭВМ ЕС 1061 И ПЭВМ.

В связи с полученными расхождениями расчетных и опытных величин прогибов была сделана попытка путем последовательного приближения произвести корректировку первоначально принятых расчетных схем.

В уточненных расчетных схемах плоскими конечными элементами моделировалась поле плиты перекрытия, а швы между сборными плитами моделировались с использованием двойной нумерации точек по линии швов с объединением соответствующих деформаций сопряженных плоских конечных элементов.

На основании проведенных расчетов было установлено, что при учете образования продольных трещин в швах между сборными плитами в нижней зоне перекрытий во фрагментах Ф-2 и Ф-3 максимальные прогибы увеличились на 25% (от 0,69 мм до 0,86 мм), а для фрагмен та Ф-1 на 47$ (от 0,69 мм до 1,02 мм).

Учет подъема углов в расчетных схемах фрагментов Ф-1 и Ф-2 привел к тому, что максимальные прогибы возросли еще на 28% (для Ф-1 - от 1,02 мм до 1,3 мм и для Ф-2 - от 0,86 мм до 1,096мм

На основе откорректированной расчетной схемы, фрагмент Ф-2 был расчитан с учетом длительного действия расчетных вертикальных нагрузок, равных 3,3 кПа (без учета собственного веса).

В результате такого расчета полученное значение прогиба оказалось равным 2,32 мм, что больше экспериментальной величины на 41$. Следует предположить, что сходимость расчетных и опытных значений прогибов была бы лучшей при большей выдержке перекрытия под нагрузкой.

Результаты проведенных испытаний и выполненных расчетов подтвердили, что фрагменты Ф-2 и Ф-3, обжатые в двух взаимно перпендикулярных направлениях, значительно эффективнее, чем обжатые в одном направлении (Ф-1). Дополнительное обжатие вдоль центральных осей и по периметру (Ф-3) улучшает их работу, гак как увеличивается зона обжатия бетона и его уровень.

В таблице приведены данные сопоставления опытных прогибов фрагментов Ф-1, Ф-2 и Ф-3 с расчетными величинами, полученными с использованием ЖЭ по уточненным расчетным схемам, а также по таблицам, составленных Вайнбергами.

Как видно из приведенных данных, опытные значения прогибов отличаются от расчетных, подсчитанных по указанным таблицам на 14 т- 58%. Такое расхождение можно объяснить тем, что в таблицах не учитываются усилия преднапряжения Р , наличие трещин в швах между сборными плитами и подъем углов плит.

В уточненных расчетных схемах ЖЭ, учитывалось: наличие трещин в швах между сборными плитами и подъем углов, имевших место в экспериментальных исследованиях фрагментов. При этом в проведенных расчетах усилия преднапряжения Р& приложены без учета эксцентриситета.

Сравнение опытных и расчетных прогибов, подсчитанных по уточненным расчетным схемам с использованием МКЭ и по таблицам при действии вертикальной нормативной нагрузки (2,5 кПа без учета собственного веса)

Таблица

Фрагменты

Схема перекрытий

Вид опирания перекрытия

опытные

Прогибы в центре перекрытия, мм

по МКЭ

по таблицам

Ф-1

1«

г--^ 1 1 ■у---1 1

1 1 1 1

1 1 1 1

и-р! ПЧ--^

по периметру на стены

1,63

1.3

1«

0,69

Ф-2

с опорой в центре и по периметру на стены

0,18

0,16

1

к

по периметру на стены

1,0

1,096

0,09

0,69

Ф-3

'I

1«

1

1

я

1 и 1

с опорой в центре и по периметру на стены

0,13

0,15

по периметру на стены

0,80

0,86

0,09

0,69

Для сравнения расчетных и опытных прогибов в испытанных фрагментах, усилия преднапряжения ^ прикладывались так, чтобы равнодействующая взаимно-перпендикулярных усилий в перекрытии создавалось центральное сжатие.

При изготовлении новых перекрытий в реальных условиях усилия могут быть приложены несколько ниже центра тяжести сечения, что повысит трещиностойкость конструкции и уменьшит величину прогиба.

Анализ экспериментальных и расчетных величин прогибов, полученных на основе использования метода конечных элементов (МКЭ) по предлагаемым расчетным схемам показал, что оценку прогибов перекрытий бескаркасных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях следует производить в двух стадиях: монтажной стадии -как балка на двух опорах, и эксплуатационной, при которой перекрытие имеет свободное опирание по периметру. При этом может быть учтена возможность подъема углов.

С использованием расчетных схем были проведены многовариантные расчеты двух типов перекрытий из бетона класса В7,5, в которых варировались: толщина плиты перекрытия, усилие преднапряжения в арматуре ( ), величины пролетов в ячейке.

Результаты проведенных расчетов представлены на рис.2, где по вертикальной оси отложены значения усилия преднапряжения , а на горизонтальной оси - справа от начала координат приведены вертикальные нагрузки на перекрытие (в кПа), а слева - значения прогибов ( ,/ ) при разных толщинах перекрытия.

С помощью указанных графиков, задаваясь пролетом и вертикальной нагрузкой, можно определять соответствующие им размеры плит, их толщину и прогибы.

Прогибы Нагрузки

Рис.2. Графики для определения прогибов плит перекрытий из тяжелого бетона класса В7,5, опертых на стены по контуру

а) обжатие плиты вдоль центральных осей и по периметр

б) обжатие плиты вдоль центральных осей

Следует отметить, что графики на рис.2 составлены для перекрытий, изготовленных из тяжелого бетона класса В7,5, а в качестве преднапряженной арматуры принята стержневая арматура класса Ат-УП диаметром 16 мм. Между тем, в качестве преднапряженной арматуры могут быть применены и другие классы (А-1У, А-У, А-У1) и другие диаметры. В этом случав величина Р^ = (озр А$Р не должна превышать величины, которые отложены по вертикальной оси.

При использовании перекрытий из бетона другой прочности и больших пролетов (более 7,2 м) следует построить аналогичные графики.

Внедрение указанных разработок было осуществлено при проектировании строящихся малоэтажных домов в г.Кокчетав Республики Казахстан. Перекрытия из многопустотных плит были заменены на предлагаемые пере!фытия, в результате чего получен экономический эффект

о

за счет снижения на 1-го м перекрытия расхода преднапряженной арматуры (1,0...3,5 кг) и цемента (10...20 кг).

ОНЦИЕ ВЫВОДЫ И ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Проведенные экспериментальные исследования фрагментов новых перекрытий показали эффективность и надежность их применения в малоэтажном строительстве.

2. Опыт изготовления сборных железобетонных плит составляющие фрагменты новых перекрытий, а также возведение фрагментов сборно-монолитных перекрытий позволили установить простоту их монтажа;т.к. перекрытия могут быть возведены без закладных элементов, арматурных выпусков и сварочных работ.

3. Результаты испытаний фрагментов Ф-1, Ф-2 и Ф-3 выявили, что наиболее эффективными являются типы перекрытий, обжатые в

двух взаимно-перпендикулярных направлениях (Ф-2, Ф-3) с опираниел их на стены по периметру; эти данные были подтверждены и многовариантными расчетами на основе метода конечных элементов (МКЭ).

4. Исследования фрагментов новых типов перекрытий на кратковременное и длительное действие нагрузки показали их малую дефор-мативность.

5. При вертикальном загружении перекрытий зоны максимальных сжимающих деформаций располагаются на участках, примыкающих к центральным осям с преднапряженной арматурой. В этих зонах при нагрузках, близких к моменту разрушения (2,4 от расчетной нагруз! без учета собственного веса) сохраняются сжимающие напряжения,а прогибы не превышают 1/350 пролета.

6. Результаты экспериментальных исследований показали, что новые перекрытия с натяжением арматуры в построечных условиях могут быть значительного пролета без промежуточных опор, что улучшает возможности архитектурно-планировочных решений бескаркасных зданий.

7. Предложенные в работе расчетные схемы метода конечных элементов (МКЭ), учитывающие наличие образования продольных трещин в швах между сборными плитами в нижней зоне новых перекрытий позволяют получить расчетные величины, удовлетворительно описыва' ющие опытные значения напряженно-деформированного состояния данных перекрытий.

8. Результаты проведенных расчетов с использованием расчетных схем МКЭ позволяют проектировщикам применять перекрытия бескаркасных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях дл различных пролетов из тяжелого бетона класса В 7,5 при вертикал; ных нагрузках от 4 кПа и более и толщинах перекрытия от 120 мм.

Для выбора размеров пролетов, толщины плит, прогибов перекрытия рекомендуется использовать разработанные графики.

9. При благоприятных климатических условиях рекомендуется изготавливать перекрытия в монолитном исполнении. В этом случае отпадает необходимость в перевозке крупногабаритных конструкций, мощном крановом оборудовании.

10. Применение таких перекрытий для малоэтажного строительства позволяет значительно снизить расход арматуры, бетона, цемента и трудоемкость, и, тем самым, уменьшить общую стоимость строительства.

11. На основе результатов проведенных экспериментально-теоретических исследований разработаны "Рекомендации по расчету и проектированию новых перекрытий бескаркасных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях". Результаты исследований использованы при разработке альбома "Новый способ малоэтажного строительства с использованием преднапряжения конструкций в построечных условиях" для строительства в Московском регионе, а также при проектировании малоэтажных индивидуальных домов в г.Кокшетау

(Республика Казахстан).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Маркаров H.A., Турсунбаев O.A. Сборно-монолитные перекрытия с натяжением арматуры в построечных условиях для малоэтажного строительства.//Бетон и железобетон.- № 2.- М.,1966.

2. Маркаров H.A., Турсунбаев O.A. Исследование сборно-монолитных перекрытий бескаркасных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях для малоэтажного строительства.М.,1995. Деп. в ВНИИНТПИ РФ, Я II5I4, в.1.

3. Маркеров H.A., Турсунбаев O.A. Перекрытие для бескаркасных зданий. Патент № 2037612; Би № 17 от 19.07.95.

4. Маркаров H.A., Турсунбаев O.A. Железобетонное перекрытие. Патент й 2046897; Би В 30 от 27.10.95.

5. Маркаров H.A., Турсунбаев O.A. Перекрытие для бескаркасны: зданий, Патент И 2083777; Би № 19 от 10.07.97.