Силовое сопротивление железобетонных пространственных конструкций покрытий и перекрытий зданий и сооружений

• Автор: Боровских, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 379 с. : ил.

Введение.
1. Обзор конструктивных решений и методов расчета сборных железобетонных пространственных покрытий и перекрытий

1.1. Современные конструктивные решения железобетонных покрытий и перекрытий

1.1.1. Конструктивные решения покрытий и перекрытий на основе панелей многосвязного поперечного сечения
1.1.2. Особенности конструктивных решений сборных, сборномонолитных и составных оболочек и складок покрытий и перекрыл Й
1.2. Обзор экспериментальных исследований и существующих методов расчета панелей перекрытий и покрытий.

1.2.1. Экспериментальные исследования панелей многосвязного поперечного сечения.

1.2.2. Экспериментальные исследования силового сопротивления дисков перекрытий из многопустотных панелей.

1.2.3. Обзоранализ методов расчета панелей многосвязного поперечного сечения.

1.2.4. Анализ пространственного расчета панелей перекрытий в составе здания

1.2.5. Анализ методов расчета коробчатых настилов

1.2.6. Анализ расчетных схем и методов расчета железобетонных оболочек и складок
1.3. Задачи исследований.
2. Предложения к совершенствованию конструкций железобетонных панелей многосвязного поперечного сечения и экспериментальные исследования предлагаемых конструкций крупнопустотных панелей
2.1. Предложения к разработке облегченных панелей многосвязного поперечного сечения.
2.2. Экспериментальные исследования предлагаемых конструкций крушюпусготных панелей
2.2.1. Характеристики опытных образцов и методика испытаний
2.2.2. Результаты экспериментальных исследований.
2.3. Выводы.
3. Расчет облегченных железобетонных панелей многосвязного поперечною сечения.
3.1. Построение расчетной схемы.
3.2. Расчет панелей по деформативности с учетом податливости пограничного слоя
3.3. Расчет панелей по прочности с учетом податливости пограничного слоя
3.4. Выводы.
4. Численные исследования и рекомендации по проектированию обличенных
железобетошых панелей многосвязного поперечного сечения
4.1. Практические рекомендации по определению коэффициент подативосш
4.2. Алгоритмы расчета
4.2.1. Алгоритм расчета по деформативности с учетом податливости продольных связей
4.2.2. Алгоритм расчета но прочности с учетом податливости продольных
связей.
4.3. Результаты численных исследований и их анализ
4.4. Рекомендации по проектированию облегченных панелей многосвязного поперечного сечения
5. Предложения к совершенствованию конструкций железобетонных плит
оболочек со вспарушенной и шатровой внутренней поверхностью
5.1. Предложения к разработке облегченных плитоболочек со вспарушенной и шатровой внутренней поверхностью.
5.2. Оптимизация геометрических параметров железобетонных плит
оболочек.
6 Экспериментальные исследования опытных конструкций плит
оболочек.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Контурные балки, содержащие основную растянутую арматуру конструкции, воспринимают усилие распора шатровой оболочки, а также являются ригелями пространственной рамы каркаса здания. Тонкостенная часть шатровой конструкции, представляющая собой пятигранную складку размером на ячейку перекрытия в форме усеченной пирамиды, выполнена из сборных ребристых плит и опирается по периметру ячейки на нижние полки контурных балок. Пространство над наклонными гранями оболочек перекрывается горизонтальными плитами. Контурные балки и опирающиеся на них элементы шапра располагаются в пределах строительной высоты перекрытия рис. Такие перекрытия были применены в Омском торговом центре и нескольких производственных зданиях в районе Санктетербурга 3. Для перекрытий многоэтажных зданий с сеткой колонн x в НИИЖБ разработано сборное железобетонное перекрытие, названное рамношатровым, имеющим меньшую строительную высоту, чем приведены на рис. Ячейка перекрытия собирается из 7 плит 3 типоразмеров, рис. Основным несущим элементом перекрытия является контурная плита П1 пролетом м и шириной 1,5 м, в продольных ребрах которой размещена основная арматура шатра. При этом основная арматура длинных продольных ребер по периметру ячейки образует внешний контур, а арматура коротких продольных ребер образует внутренний контур, также участвующий в пространственной работе т существенно разгружающий внешний контур конструкции. Замыкание контуров в углах производится сваркой закладных деталей. В проем, образованный плитами П1, на выступы в нижней части продольных ребер устанавливаются ребристые плиты П2 и ПЗ размером 3x9 м. Эти плиты, имеющие переменную высоту ребер, образуют рода вложенную рамношатровую конструкцию размером 9x9 м. Передача усилия распора на внутренний арматурный контур выполняется бетонными шпоночными швами 3. Рис. Другая сборная шатровая конструкция междуэтажного перекрытия приведена на рис. Перекрытие включает центрапьные плиты 2 и контурные элементы 1 Т образного сечения, опертые на колонны 3. Арматура расположена в пазах контурных элементов 4 и проекций через отверстия в колоннах. Г 2 . Г.,. Рис. Для покрытий многоэтажных зданий весьма экономичными являются плитыоболочки размером на комнату. Сохраняя все преимущества обычно применяемых панелей перекрытий плоский контур, облегчающий сопряжение конструкции с перекрываемой ячейкой, и плоский верх, облегчающий устройство пола, панелиоболочки характеризуются свойственным оболочкам пространственным эффектом работы, представляя собой по существу оболочки переменной толщины, утолщающиеся к контуру. Одним из вариантов конструктивного решения плитоболочек является разработанная Г. М. Мамедовым 7 конструкция железобетонной панели перекрытия с центральной областью постоянной толщины и утолщающимися приконтурными зонами рис. Одновременно, однако, усложняется изготовление форм для бетонирования плитыоболочки на заводе сборных конструкций. Аналогичные плитыоболочки были разработаны Г. К. Хайдуковым 0. Рис. Конструктивное решение плитыоболочки, предложенное Г. Оригинальным развитием этой конструкции плиты перекрытия, преследующим цель усиления эффекта ее пространственной работы являются предложенные Г. К. Хайдуковым ступенчато вспарушенные панели 1, характеризующиеся плоским верхом и ступенчатой нижней внутренней поверхностями, делающей толщину панели уменьшающейся от контура к ее центру рис. Такая конструкция панели вписыванием в нее виртуальной оболочки создает опреде
ленный эффект двоякой кривизны, повышая прочность конструкции. Тем не менее, в местах ступенчатого изменения жесткости панели следует ожидать нежелательной концентрации напряжений. С целью их устранения и из архитектурных соображений переход от плиты одной ступени к плите следующей ступени осуществляется фигурно, что усложняет изготовление форм. Тем не менее эта конструкция по сей день остается одной из наиболее прогрессивных среди пространственно работающих сборных железобетонных панельных перекрытий. Рис. Попыткой использования пространственного эффекта работы конструкции в составном комбинированном перекрытии предпринята С. З Карапетяном 8. Разработанная им конструкция рис.