Збірний безбалковий каркас будівель для поновлення житлового фонду України

Анотація

У сучасному будівництві широко застосовуються каркасні конструктивні системи будівель з плоскими безбалковими перекриттями. Реалізація таких систем у збірному варіанті з мінімальною кількістю елементів створює широкі можливості для прискорення термінів будівництва. Запропонована до використання безбалкова каркасна конструктивна система будівель складається з колон і плоских плит, які з’єднуються з колонами без використання консолей або капітелей. Розрахунок несучої здатності перекриття безбалкової конструктивної системи пропонується здійснювати на основі кінематичного способу методу граничної рівноваги. Розглядається граничний стан перекриття, котрий характеризується появою пластичних шарнірів. При цьому в збірному перекритті утворення лінійних пластичних шарнірів наперед запрогнозовано вздовж ліній стиків збірних плит. Це дає змогу розглядати в розрахунку кожну плиту окремо з урахуванням умов її завантаження та закріплення у складі перекриття. У граничному стані плита внаслідок утворення пластичних шарнірів перетворюється в механізм з подальшим зростанням деформацій без збільшення навантаження. Навантаження, що відповідає такому станові плити, є несучою здатністю плити.

Використання кінематичного методу спрощує розроблення розрахункових схем для ймовірних випадків руйнування та визначення руйнівного навантаження для всіх типів збірних плоских плит безбалкового перекриття. Цей підхід характеризується чітко визначеним алгоритмом і підтверджується експериментальними даними. На основі кінематичного способу виведені аналітичні залежності для визначення несучої здатності надколонної, міжколонної та середньої плит збірного перекриття, а також формули для розрахунку необхідної площі арматури цих плит. Ці рівняння зручні для інженерного застосування і усувають потребу в ітераційних або наближених методах розрахунку. Отримані залежності базуються на нелінійній деформаційній моделі залізобетонних елементів та враховують передумови розрахунку за діючими нормативними документами.