Конструктивна нелінійність самонапруженого сталезалізобетонного перекриття при нерівномірних деформаціях основ суміжних колон
Анотація
Врахування зміни розрахункових схем роботи сталезалізобетонних конструкцій під час їх експлуатації при зміні навантаження на них дозволяє виявляти фактичні резерви несучої здатності та забезпечувати конструктивну безпеку будівлі. Зміну розрахункової схеми роботи будівельних конструкцій серед широкого кола розв’язків задач в нелінійній постановці враховує конструктивна нелінійність. Одним із випадків конструктивно нелінійної роботи експлуатованих сталезалізобетонних конструкцій перекриття є можливі нерівномірні деформації основ суміжних колон поперечної рами будівлі. Цей випадок може виникати при нерівномірному (фрагментальному) корисному навантаженні на перекриття багатоповерхових виробничих будівель і, як наслідок, різних опорних реакцій, що передаються з балок
перекриттів на колону і далі на фундамент та основу. У ході постановки задач досліджень сформульовано вісім умов конструктивно нелінійної роботи балок сталезалізобетонного перекриття, що відрізнялися нерівномірним просіданням крайньої чи середньої колон поперечної рами будівлі та жорсткими чи шарнірними вузлами примикання балок перекриття до колон. Також для кожної із зазначених комбінацій просідань колон та типів вузлів примикання балок до колон досліджено вплив встановлення підкосів під деформовані від власної ваги головні балки перекриття.
Граничні значення деформацій основ прийняті з таблиці А.1 ДБН В.2.1-10:2018. Розрахунок дво- та більше нелінійних систем із заданими граничними умовами виконані за допомогою чисельних методів скінченно-елементного моделювання, реалізованих в програмному комплексі Software Package Femap 2020.2 with NX Nastran. Під час аналізу конструктивно нелінійної роботи сталезалізобетонного перекриття при нерівномірних просіданнях основ суміжних колон встановлено, що неврахування зазору між підкосами підсилення та сталевими балками перекриття, влаштованими по розрізній схемі завищують розрахункові значення згинаючого моменту до 56%, а при нерозрізній схемі балок –
до 54%. Відповідно величину стріли прогину таке неврахування завищує у 2,14 рази при розрізній схемі балок та до 38% при нерозрізній схемі.
Посилання
2. Guslysta A.E. (2011). Study of the nonlinear behavior of the "building–soil massif" system in the calculation of reinforced concrete structures interacting with the soil. Coll. of science works NDIBK: Building structures
3. Guslista A.E. & Bannikov D.O. (2011) Assessment of the importance of taking into account the nonlinear properties of the "Building–soil massif" system when determining its stress-strain state. Bulletin of the DNUZT, 155-160
4. DBN B.2.1-10:2018 (2018). Basis and foundations of buildings and structures. Main principles. Kyiv: Ministry of Regional Development, Construction, and Housing of Ukraine
5. Kushner S.G. (2008). Calculation of buildings and structures foundations deformations. IPO Zaporizhzhya
6. Storozhenko L.I., Surdin V.M., Yefimenko V.I. & Verbytskyi V.I. (2007). Steel-reinforced concrete structures: research, design, construction, exploitation. Kryvyi Rih
7. EN 1990:2002/A1:2005/AC (2010). Eurocode: Basis of Structural Design. The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC
8. Hasenko A.V. (2021). Deformability of bends continuous three-span preliminary self-stressed steel concrete slabs. Industrial Machine Building, Civil Eng., 1 (56), 135-141
doi.org/10.26906/znp.2021.56.2518
9. Hasenko A.V. & Novytskyi O.P. (2018). Numerical experiment for the determination of the stress-strain condition of the system “Basis – Vibroreinforced soil-cement pile”. Intern. Journal of Engineering & Technology, 7(4.8), 41-47
doi.org/10.14419/ijet.v7i4.8.27211
10. Hrubesova E., Mohyla M., Lahuta H., Bui T.Q. & Nguyen P.D. (2018). Experimental analysis of stresses in subsoil below a rectangular fiber concrete slab. Sustainability, 10, 7, art. no. 2216
11. Kozielova M., Marcalikova Z., Mateckova P. &
Sucharda O. (2020). Numerical analysis of reinforced concrete slab with subsoil. Civil and Environmental Engineering, 16(1), 107-118
doi.org/10.2478/cee-2020-0011
12. Semko O.V. & Hasenko A.V. (2021). Self-stressed steel-reinforced concrete floor slab stress-strain state numerical analysis taking into account the concreting stages. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 1141, 7
doi.org/10.1088/1757-899X/1141/1/012043
13. Vynnykov Yu.L., Kharchenko M.O. & Manzhalii S. (2020). Stress strained state change in the «deformed building – pile foundation – base» system resulting from supplying the slab under the grilles. Industrial Machine Building, Civil Eng., 1 (54), 61-72
doi.org/10.26906/znp.2020.54.2271
14. Zotsenko M.L. & Vynnykov Yu.L. (2016). Long-term settlement of buildings erected on driven cast-in-situ piles in loess soil. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 53(3), 189-195
doi.org/10.1007/s11204-016-9384-6
15. Zotsenko M.L., Vynnykov Yu.L., Lartseva I.I. & Sivitska S.P. (2018). Ground base deformation by circular plate peculiarities Paper presented at the MATEC Web of Conferences, 230
https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002040
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
