Напружено-деформований стан плит перекриттів полегшеного типу з урахуванням початкових недоліків

Abstract

UA: Дисертація присвячена аналізу напружено-деформованого стану монолітних залізобетонних плит перекриттів з вкладишами- пустотоутворювачами, що мають початкові недоліки. Проаналізовано існуючі конструктивні рішення полегшених залізобетонних конструкцій та технологій їх зведення з метою оцінки доцільності застосування вкладишів-пустотоутворювачів в монолітному каркасному будівництві. Розглянуто роботи авторів, що займалися теоретичними та експериментальними дослідженнями полегшених залізобетонних плит, позначені головні переваги та недоліки відомих вітчизняних та іноземних систем, що розглядаються, у зв'язку з чим, були сформульовані цілі і завдання дисертаційної роботи. Вивчено та систематизовано початкові технологічні відхилення, що породжують появу конструктивних недоліків обговорюваних систем. Виконано чисельний аналіз впливу даних недоліків на напружен- деформований стан системи, на базі чого сформульовані допуски на відхилення положення вкладишів та арматурних виробів. Виконано аналіз взаємозалежності напружено-деформованого стану розглянутих конструкцій від розмірів вкладишів-пустотоутворювачів та їх розташування з умови мінімізації витрати бетону. Вирішене завдання оптимального розкроювання вихідної заготовки листа-пустотоутворювача на вкладиші необхідного розміру з метою мінімізації відходів матеріалу заповнювача. Визначені рекомендовані геометричні параметри плит з умов забезпечення цілісності, вогнестійкості та надійності. Розроблений склад самоущільнюваного бетону з розпливом конусу 675мм, що забезпечує бетонування конструкцій з вкладишами в одну стадію без вібрування та розривів та запропоноване нове конструктивне рішення пластикових фіксаторів для вкладишів, що унеможливлюють зміщення вкладишу від проектного положення. Виконано експериментальну верифікацію запропонованого конструктивно-технологічного рішення шляхом натурного випробування полегшеної плити перекриття нежитлової будівлі за допомогою методу гідростатичного навантаження. Здійснено впровадження результатів дослідження на ряді будівельних об’єктів в м. Харкові. Результати дослідження підтверджують отримане в ході теоретичного моделювання зменшення власної ваги конструкції на 30% та вартості зведення на 12%. RU: Диссертация посвящена анализу напряженно-деформированного состояния монолитных железобетонных плит перекрытий с вкладышами- пустотообразователями, имеющими начальные несовершенства. Проанализированы существующие конструктивные решения облегченных железобетонных конструкций и технологий их возведения с целью оценки целесообразности применения вкладышей- пустотообразователей в монолитном каркасном строительстве. Рассмотрены работы авторов, которые занимались теоретическимии и экспериментальными исследованиями облегченных железобетонных плит, обозначены главные преимущества и недостатки известных отечественных и иностранных систем, в связи с чем, были сформулированы цели и задачи дисертацийнои работы. Исследованы и систематизированы начальные технологические отклонения, что порождают появление конструктивных недостатков обсуждаемых систем. Выполнен численный анализ влияния данных недостатков на напряженно-деформированное состояние системы, на базе чего сформулированы допуски на отклонение положения вкладышей и арматурных изделий. Выполнен анализ взаимозависимости напряженно-деформированного состояния рассматриваемых конструкций от размеров вкладышей- пустотообразователей и их расположения из условия минимизации расхода бетона. Решена задача оптимального раскроя исходной заготовки листа пустотообразователя на вкладыши необходимого размера с целью минимизации отходов материала заполнителя. Определены рекомендованные геометрические параметры плит из условий обеспечения целостности, огнестойкости и надежности. Разработан состав самоуплотняющегося бетона с расплывом конуса 650мм, что обеспечивает бетонирования конструкций с вкладышей в одну стадию без вибрации и разрывов и предложено новое конструктивное решение пластиковых фиксаторов вкладышей, которые предотвращают смещение вкладышей от проектного положения. Выполнено экспериментальную верификацию предложенного конструктивно- технологического решения путем натурного испытания облегченной плиты нежилого здания при помощм метода гидростатического нагружения. Осуществлено внедрение результатов исследования на ряде строительных объектов в г. Харькове. Результаты исследования подтверждают полученное в ходе теоретического моделирования уменьшение собственного веса конструкции на 30% и стоимости возведения на 12%. EN: The dissertation is devoted to the analysis of the stress-strain state of monolithic reinforced concrete overlapping slabs with inserts void-formers that having initial disadvantages. Existing structural solutions of lightweight reinforced concrete structures and their erection technologies have been analyzed in order to assess the feasibility of application of hollow inserts void-formers in monolithic frame construction. The works of the authors devoted to theoretical and experimental research of lightweight reinforced concrete slabs are considered; main advantages and disadvantages of known domestic and foreign systems are considered, in this connection, the goals and objectives of the thesis were formulated. Initial technological deviations that give rise to the design flaws of the systems are investigated and systematized. A numerical analysis of the impact of these disadvantages on the stress-strain state of the system is performed, on the basis of which tolerances are formulated for the deviation of the position of the liners and fittings. The analysis of the interdependence of the stress-strain state of structures and the sizes of the inserts and their location with the condition of minimizing the consumption of concrete are considered. The problem of optimal cutting of the initial blank of the sheet of void-forming material on the inserts of the required size in order to minimize waste material of the filler is solved. The recommended geometric parameters of the slabs are defined in terms of integrity, fire resistance and reliability. Development of self-compacting concrete composition with spill cone of 650mm, which provides concreting in one stage without vibration and tears, and a new structural solution of plastic retainers for liners that prevents the displacement of the liner from the design position are considered. An experimental verification of the proposed structural and technological solution by a field test of lightweight slab of non-residential building using the method of hydrostatic loading is performed. Implementation of the research results is outdone at a number of construction sites in Kharkov. The results of the study confirm the obtained in the theoretical simulation reduction of self-weight of the structure by 30% and the cost of erection by 12%.