Оптимизация конструктивных решений безригельного железобетонного каркаса на основе применения бетонов и арматуры повышенных классов прочности

• Автор: Салов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 199 с. : ил.

Содержание
Введение

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ БЕЗРИГЕЛЬНОГО МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО

КАРКАСА И ВЫЯВЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, СНИЖАЮЩИХ ЕГО МАТЕРИАЛОЕМКОСТЬ

1.1 Эффективность каркасномонолитного строительства

1.2 Отечественный и зарубежный опыт использования системы безригельного каркаса, проблемы и перспективы
1.3 Возможности применения бетонов и арматуры повышенных классов прочности в монолитном строительстве.
1.4 Нормативнотехническая база для проектирования зданий в монолитном безригельном каркасе

1.4.1 Международная нормативная база

1.4.2 Нормативная база РФ.

1.5 Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ И ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ БЕЗРИГЕЛЬНОГО МОНОЛИТНОГО
ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО КАРКАСА С УЧЕТОМ ХАРАКТЕРА ИХ НАГРУЖЕНИЯ.
2.1 Центрально сжатые элементы.
2.2 Внсцснтрснно сжатые элементы.
2.3 Изгибаемые элементы
2.3.1 Эффективность повышения прочности бетона по критерию снижения расхода арматурной стали при неизменном расходе бетона.
2.3.2 Теоретическое обоснование решения по оптимизации расхода бетона и арматуры в плитных элементах.
2.4 Выводы но главе
ГЛАВА 3 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВАРИАНТНОГО СЕЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ЭЛЕМЕНТА ПО КРИТЕРИЮ СНИЖЕНИЯ МАТЕРИАЛОЕМКОСТИ И РАЦИОНАЛЬНОГО СОЧЕТАНИЯ КЛАССОВ БЕТОНА И АРМАТУРЫ.
3.1 Цели и задачи моделирования.
3.2 Методика проведения расчетов
3.3 Результаты компьютерного моделирования для определения оптимальных параметров вариантного сечения железобетонного элемента и их анализ.
3.4 Численные исследования по выбору рациональных конструктивных решений безригельного монолитного железобетонного каркаса в зависимости от пролета, толщины плиты и применяемых классов бетона и арматуры.
3.5 Выводы по главе
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1 Методы исследований
4.2 Материалы, изделия и конструкции, применяемые в экспериментах
4.3 Оценка эффективности применения добавок в лабораторных и заводских условиях для получения монолитных конструкций
из бетона и арматуры повышенных классов прочности.
4.4 Натурные испытания монолитных железобетонных конструкций безригельного каркаса
4.5 Выводы по главе.
ГЛАВА 5 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПРИ РЕАЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗДАНИЙ В МОНОЛИТНОМ БЕЗРИГЕЛЬНОМ КАРКАСЕ С РАЦИОНАЛЬНЫМ ПРИМЕНЕНИЕМ БЕТОНОВ И АРМАТУРЫ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ.
5.1 Техникоэкономическое обоснование применения бетонов и арматуры повышенной прочности при проектировании и строительстве каркасномонолитных зданий
5.2 Экономикоматематический метод выбора оптимального
сечения железобетонного элемента по критерию снижения его
стоимости с применением компьютерного моделирования
5.3 Результаты научноисследовательских и опытноконструкторских разработок при реальном проектировании и строительстве зданий в монолитном безригельном каркасе с применением бетонов и арматуры повышенной прочности
5.4 Выводы по главе.
Выводы и рекомендации.
Список литературы


Разрыв технологии строительного производства с передовыми странами Европы и Америки сокращался медленно. Необходимо было радикально менять подход к организации и технологии производства от строительных дворов, где железобетон и опалубка производились самостоятельно, к крупным заводам по производству сборного железобетона и строительным площадкам, на которых осуществлялся монтаж сооружения индустриальными методами. Особенно остро этот вопрос встал после окончания Великой Отечественной войны. Страна нуждалась в восстановительных работах, масштабов которых не знало ни одно государство. Строительство должно было стать поточным и однотипным. Поэтому был взят курс на строительство из сборного железобетона. Сезонность монолитного строительства, отсутствие индустриальной опалубки, высокая трудоемкость укладки бетона без механизации на стройплощадке, дефицит оборудования и механизмов, сложность расчета без вычислительной техники статически неопределимых систем и др. Сборный железобетон позволял вести работы круглогодично, с заводским контролем качества, с минимальными затратами на стройплощадке. Кроме того, при строительстве из сборного железобетона существенно упрощалась расчетная схема большинства конструкций, что позволяло осуществлять проектирование без сложной вычислительной техники. По этим причинам, вплоть до девяностых годов прошлого века, сборные каркасы занимали лидирующие позиции в нашей стране при строительстве жилых, общественных, промышленных зданий и сооружений. Применение сборного железобетона сыграло положительную роль в восстановлении народного хозяйства в сжатые сроки и восстановлении и развитии жилого фонда. Тем не менее сборный железобетон весьма выгодный при массовой однотипной застройке, оказался менее рациональным при выполнении индивидуальных проектов, так как требовал больших материальных и энергетических ресурсов. Поэтому поиск рациональных технологий сооружения монолитных сооружений, в том числе и безбалочных каркасов, продолжался исследователями почти без перерыва с самого начала применения сборного железобетона. Благодаря этому впервые в мировой практике труды русских ученых П. П. Будникова, С. А. Миронова, В. Н. Сизова, Б. Г. Скрамтаева и др. XX столетия стали применяться методы зимнего бетонирования , , , 8. Метод расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям, предложенный и разработанный проф. А.Ф. Лолейтом, Гвоздевым, Я. В. Столяровым, Н. С. Стрелецким, В. И. Мурашовым, В. М. Келдышем и др. Особенно это касалось монолитных железобетонных сооружений, где совместная неразрезная работа конструкций обеспечивается без специальных стыков, необходимых для сооружений в сборном варианте. Вместе с тем, отсутствие вычислительной техники и специальных программ для расчета неразрезных систем в автоматизированном режиме существенно усложняло задачу применения монолитных конструкций, хотя их преимущества были очевидны. Дефицит жилья, необходимость вести строительство в объемах, которых страна не знала ранее, невозможность технически обеспечить качественное строительство на стройплощадках, привело к тому, что в послевоенные годы преобладающим стало крупнопанельное строительство при ограниченном ассортименте типовых проектов. В то же время за рубежом монолитное строительство существенно совершенствовалось, в основном в технологическом плане, при достаточной технической вооруженности и современной методике, строительство могло стать конкурентоспособным но сравнению с массовым сборным 6, 1, 3. Учитывая собственный и зарубежный опыт, на Всесоюзном семинаре в году, организованном Госстроем и Госгражданстроем, было отмечено, что монолитное строительство является перспективным видом строительства и для нашей страны. Именно в этот период стал внедряться метод строительства в переставной металлической опалубке 3. Сопоставление экономических показателей сборного и монолитного строительства с появлением мощных вычислительных комплексов, технических и технологических достижений по доставке на стройплощадку и укладке бетонных смесей, оказалось не в пользу сборного строительства.