Аналіз недосконалостей у міжповерхових стиках збірних залізобетонних колон багатоповерхових каркасних будівель
Автор: Гладишев Роман Дмитрович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Будівництво та цивільна інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Гладишев Р.Д., Демчина Б.Г. (керівник). Аналіз недосконалостей у міжповерхових стиках збірних залізобетонних колон багатоповерхових каркасних будівель. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021. Розширена анотація. У залізобетонному будівництві застосування стиків колон зварюванням їх арматурних випусків є одним з найбільш розповсюдженим способом влаштування жорстких горизонтальних стикових міжповерхових з’єднань колон починаючи з 1978 року. Тому цей тип з’єднань відносять до відповідальних конструктивних елементів. Від його дієздатності в першу чергу залежить несуча здатність, жорсткість, надійність і довговічність залізобетонних конструкцій збірних колон в межах рамного каркасу. Міжповерхові стики збірних залізобетонних колон, в межах багатоповерхових каркасних будівель, відносяться до елементів, які відповідають за забезпечення конструкційної безпеки каркасної будівлі в цілому, а їх дефекти можуть призвести до відмови як окремих конструкцій, так і цілої будівлі. Дослідження прихованих недосконалостей міжповерхових стиків колон багатоповерхових промислових будівель, споруджених у 70-80-х роках ХХ століття є актуальною задачею у зв’язку з тим, що існуючі нормативні документи за перевірними розрахунками не дозволяють врахувати особливості роботи цих стиків з виробничими та монтажними конструктивними відхиленнями різних типів. Ці дані необхідні для розгляду розрахункових ситуації, в межах яких, за перевірними розрахунками, слід враховувати комплекс умов для забезпечення надійності конструкції, у даному випадку стиків збірних колон багатоповерхових промислових споруд. Під комплексом умов мається на увазі допустимі розміри фактичних відхилень елементів в конструкціях стиків збірних колон від типових [2] чи проектних рішень. У рекомендаціях [1, 2] та прикладах з розрахунків стиків на базі нормативних документів [3, 4], що діяли на час проектування обстежених будівель, граничні та проміжні значення відхилень від вертикалі арматурних випусків у стиках збірних залізобетонних колон в методиках по їх розрахунку не враховували. Усі автори [5, 6], які фіксують дефекти у стиках колон, стверджують, що такі стики потребують додаткові перевірні розрахунки. Але вони не пропонують методики розрахунків впливу цих дефектів на реальну несучу здатність стиків окрім суцільного їх підсилення зовнішніми обіймами різного типу. Дослідження дефектів міжповерхових стиків колон багатоповерхових промислових каркасних будівель є актуальною задачею у зв’язку з тим, що діючі нормативні документи [7, 8] не дозволяють врахувати особливості конструктивних відхилень – виробничих та монтажних дефектів у стиках колон, які суттєво відрізняються від ідеальних типових рішень [9] і перевищують допустимі нормовані відхилення. В роботі розглядаються зафіксовані в процесі обстежень приховані відхилення арматурних випусків в стиках колон та статистичний аналіз їх числових значень. Особливо це стосується зміни характеру роботи стиків, які мають об’єднані ванною зваркою арматурні випуски з ексцентриситетами у різних напрямках або одностороннє відхилення від вертикальної осі колон. При розробці проектів реконструкцій багатоповерхових збірних будівель необхідна ревізія стиків збірних залізобетонних колон для збору необхідних даних недосконалостей. Статистична обробка цих даних дасть можливість визначити діапазон змін зафіксованих недосконалостей. Аналіз їх діапазону змін за розробленими перевірними розрахунками дасть можливість визначити вплив виявлених недосконалостей на характер роботи стиків. Перевірні розрахунки стиків на діючі зусилля дають гарантії для прийняття відповідних конструктивних рішень із забезпечення необхідної їх несучої здатності. Об’єктом дослідження є арматурні випуски та інші недосконалості у горизонтальних стиках збірних залізобетонних колон в межах багатоповерхових рамних каркасів старої промислової забудови. Предмет дослідження є стан горизонтальних стиків у конструкціях збірних залізобетонних колон у рамних каркасах промислових будівель після їх довготривалої експлуатації для забезпечення надійності стиків при виконанні проектів реконструкції будівель. Мета досліджень: Фіксація в процесі обстеження дефектів у виконаних типових міжповерхових стиках збірних залізобетонних колон існуючих каркасних багатоповерхових промислових будівель. Аналіз за розробленими перевірними розрахунками впливу виявлених недосконалостей на характер роботи стиків. Аналіз резервів несучої здатності стиків для прийняття конструктивних рішень з підсилення дефектних елементів у стиках, самих стиків, колон або прийняття конструктивних рішень підвищення жорсткості елементів каркасу. Результати досліджень: Розроблено методику та виконано заміри відхилень осей арматурних випусків від вертикальних площин та інших недосконалостей у міжповерхових стиках збірних залізобетонних колон в багатоповерхових рамних каркасах будівель, при їх обстеженні. Побудовано фактичні геометричні розрахункові просторові схеми загальних відхилень від вертикальних площин арматурних випусків в межах обстежених стиків колон. Виконаний статистичний аналізу даних, отриманих в результаті замірів. Виконане порівняння фактичних відхилень з їх нормованими допусками. Ключові слова: недосконалості стиків колон, арматурні випуски, вплив недосконалостей, несуча здатність стика, типові серії. Перелік використаних літературних джерел. 1. Руководство по проектированию бетонних и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного натяжения). – Москва: Стройиздат, 1977. 2. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). – Москва: ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, 1984. 3. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования: СНиП ІІ-21-75. – Москва: Стройиздат, 1975. 4. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования: СНиП 2.03.01-84*. – Москва: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. 5. Лунева К.С. Дефекты стыков сборных железобетонных колонн и варианты их усиления / К.С. Лунева, М.Е. Гончаров // Материалы 63-й научно-технической конференции студентов и молодых ученых ТГАСУ. – Томск, 2017. – С. 92-97. 6. Гроздов В.Т. Дефекты строительных конструкцій и их последствия. – Санкт-Петербург: СПб., 2005, – 136с. 7. Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення: ДБН Б.В.2.6-98:2009. – Київ: Мінрегіонбуд України, 2011. – (Національний стандарт України). 8. Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону. Правила проектування: ДСТУ Б В.2.6-156:2010. – Київ: Мінрегіонбуд України, 2011. – (Національний стандарт України). 9. Конструкции многоэтажных производственных зданий с сетками колонн 6?6 и 6?9 м под нагрузки соответственно до 2500 и 1500 кгс/м2 (дополнение к серии ИИ20/70): серия 1.420-12. – Москва: Госстрой СССР, 1979.