Ефективність рамного сталезалізобетонного каркасу з безбалковими перекриттями для будівель середньої поверховості
Автор: Ніколаєв Роман Вікторович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Будівництво та цивільна інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Ніколаєв Р.В., Кущенко В.М. (керівник). Ефективність рамного сталезалізобетонного каркасу з безбалковим перекриттям для будівель середньої поверховості. Магістерська кваліфікаційна робота. ? Національний університет "Львівська політехніка", Львів, 2023. Розширена анотація На даний час в будівництві будівель середньої поверховості (до 9 поверхів) широко застосовується наступні конструктивні рішення: залізобетонні каркасно-монолітні, сталевий каркас з комбінацією монолітного залізобетонного перекриття, сталевий каркас зі сталевим залізобетонним перекриттям. Серед них одним з найбільш ефективних вважаються безригельні каркаси. Ефективність цих конструктивних рішень в монолітному залізобетоні обумовлена мінімізацією будівельної висоти перекрить. Однак негативним аспектом будівель з монолітного залізобетону є необхідність технологічних перерв для тужавіння і набору міцності бетону[1]. У багатьох країнах світу більша частка будівельних конструкцій, які застосовують для спорудження каркасних будівель та споруд в сталевому каркасі, припадає на сталезалізобетон. Поєднання сталебетонного каркасу з безбалковими перекриттями поєднують в собі всі позитивні характеристики як сталевих так і залізобетонних конструкцій будівель. Також слід зауважити перспективу використання сталезалізобетонних каркасів для будівель середньої поверховості, в яких долається вище наведений недолік монолітних залізобетонних каркасів-за рахунок скорочення технологічних перерв на тужавіння та набір міцності бетону. Ефективність каркасів цього типу обумовлена сумісним використанням несучих сталевих і залізобетонних конструкцій, причому в даному випадку сталь використовується для створення каркасу будівлі, а монолітні залізобетонні конструкції використовуються у вигляді перекрить, які включаються в сумісну роботу зі сталевими балками і ригелями за допомогою анкерів різного типу [2, 3, 4]. Однак, до негативних властивостей композитних каркасів також відноситься достатньо велика будівельна висота перекрить, оскільки в даному випадку монолітна залізобетонна плита обпирається на сталеві балки зверху. Наряду з вище означеним, слід відзначити ефективність залізобетонних конструкцій з зовнішнім смуговим армуванням які описані в роботах Ф. Є. Клименка, З. Я. Бліхарського та інших авторів [3, 5, 6]. Застосування зовнішнього смугового армування дозволяє в більшій мірі зменшити конструктивну висоту залізобетонних елементів які працюють на згин. В роботах [3, 5, 6] розглянута можливість застосування сталевих або трубобетонних колон в змішаних каркасах в яких просторовий каркас будівлі утворюється внаслідок жорсткого з’єднання монолітної залізобетонної плити зі сталевими колонами замкнутого перерізу (круглого або прямокутного) . В патенті на корисну модель [3] представлена конструктивна форма вузла жорсткого сполучання монолітної залізобетонної плити з трубобетонною колоною круглого перерізу в якому застосовано принцип зовнішнього смугового армування. Означене конструктивне рішення долає основні недоліки традиційних конструктивних систем з сталезалізобетону, тому що вони дозволяють отримати просторовий композитний каркас за безригельною схемою. Таким чином, питання дослідження ефективності безригельних композитних каркасів з використанням смугового армування є актуальними для сучасного будівництва. Об’єкт дослідження – Сталезалізобетонні каркаси будівель середньої поверховості. Предмет дослідження – Ефективність безригельних сталезалізобетонних каркасів з зовнішнім стрічковим армуванням для будівель середньої поверховості. Відповідно до предмета та об’єкта дослідження було сформульовано мету та завдання дослідження. Мета роботи – Розробка нової конструктивної системи просторового сталезалізобетонного безригельного каркасу з застосуванням зовнішнього стрічкового армування. Завдання роботи: 1. Розробка нової конструктивної схеми безригельного стале-залізобетонного каркасу з зовнішнім стрічковим армуванням плит перекриття для будівель середньої поверховості. 2. Моделювання і аналіз напружено деформованого стану конструкції зовнішнього стрічкового армування і монолітного залізобетонного перекриття в склад безригельного каркасу. 3. Визначення області раціонального застосування стале-залізобетонних безригельних каркасів з елементами зовнішнього стрічкового армування. Наукова гіпотеза – поєднання сталевих колон замкнутого перерізу з монолітними залізобетонними перекриттями в комбінації з зовнішнім смуговим армуванням дозволяє отримати ефективний просторовий безригельний сталезалізобетонний каркас Ключові слова: сталезалізобетонний каркас, безригелне перекриття, недоліки традиційних систем, смугове армування, напружено деформований стан. Перелік використаних літературних джерел: 1. Стороженко Л І. Сталезалізобетонні конструкції. Дослідження, проектування, будівництво, експлуатація / Л.І. Стороженко, В.М. Сурдін, В.І. Сфіменко, В.I. Вербицькнй. - Кривий Ріг: КТУ, 2007. - 448 с. 2. Клименко Ф.Є. Сталебетонные конструкции с внешним полосовым армированием. Киев «Будівельник». – 1984. – 83с. 3. Стороженко Л.1. Нові конструктивні рішення безбалкових збірних перекриттів багатоповерхових будівель / Л.І. Стороженко, Д.А. Єрмоленко, О.В. Нижник,// Полтава: ПНТУ. 2014. - 5 с. 4. ДБН В.2..6 – 160: 2010. Сталезалізобетонні конструкції . Основні положення. Київ. – Мінрегіонбуд України 2010. – 81 с. 5. Кортушов П.Г. Розрахунок вузлів спряження монолітних залізобетонних конструкцій з трубобетонними стійками // Збірник наукових статей "Проблеми теорії і практики залізобетону".-Полтава, 1997.-С. 256-259. 6. Фамуляк Ю.Є., Клименко Ф.Є., Барабаш В.М. Міцність сталебетонних балок з торцевими анкерами в зні дії поперечних сил. – Львів: Львівський державний аграрний університет, 2006. – 117 с.