Несуча здатність та деформативність сталебетонних перекриттів із застосуванням зовнішнього армування із хвилястих настилів

Abstract

The dissertation is dedicated to experimental and theoretical researches of bearing capacity and deformability of ordinary once-, twice-, and thrice-purlin steel and concrete floor with the application of exterior reinforcement of corrugated floors. All experimental beam slabs are of the same width and bays but with slabs of concrete or expanded-clay lightweight concrete. Reinforcing of concrete slabs with rod steel reinforcements and polymer clad fiber. The new firmnesses and deformability properties have been gotten and on the bases of them new operational indexes are discovered. The offered ways of beaming capacity and deformability of floorings calculation, reinforced with corrugated steel floors. The new elaborations and achievements of the steel and concrete theory for calculation of constructive elements of flooring are accounted. Диссертация посвящена проблеме поиска новых конструктивных решений перекрытий, объединяющих требования технологичности возведения перекрытий в новостройках, при реконструкции зданий с последующим использованием их в процессе эксплуатации. В первом разделе выполнен анализ состояния проблемы и известных исследований, относящихся к этому научному направлению. Второй раздел посвящен выбору материалов и конструкций опытных образцов. Составлена программа испытаний. В третьем разделе по результатам испытаний исследована несущая способность и деформативность сталебетонных балочных плит. В четвертом разделе на основе анализа экспериментальных данных разработаны предложения по расчету несущей способности и деформативности сталебетонных перекрытий. В пятом разделе определена экономическая эффективность использования сталебетонных перекрытий по результатам внедрения их в конкретных реальных объектах. Рассматриваемые опытные балочные плиты приняты одинаковой ширины b=480 мм, с одинаковыми пролетами L=1700 мм одно-, двух - и трехпролетными с верхней бетонной армированной плитой. Нижняя плоскость всех плит выполнена из волнистых стальных листов толщиной 2-3 мм. Верхняя бетонная плита из тяжелого бетона или керамзитобетона армирована стержневой арматурой или полипропиленовым волокном. Изготовление опытных образцов выполнялось в условиях действующего бетонного цеха завода ЖБИ № 1 по ул. Кульпарковской г. Львова в условиях естественного твердения без пропаривания. Испытания всех 3-х пролетных плит выполнялись в данном цехе тарированными грузами, а одно – и двухпролетные плиты были испытаны в лаборатории кафедры «Строительные конструкции» НУ «Львовская политехника» с помощью гидродомкрата ДЦ – 1. Противосдвиговые приопорные анкера имелись только в одно – и двухпролетных балках. В результате анализа опытных данных были выявлены особенности работы таких плит под нагрузкой: 1. Сдвиг бетона по листу в плитах без анкеров происходил только после образования трещин над промежуточными опорами после непрерывного нарастания прогибов в крайних пролетах при относительных деформациях в стальных настилах 230 ... 452 х 10 -5. 2. Увеличение высоты сечения плит существенно повлияло на величину трещинообразования и деформативность, однако мало повлияло на несущую способность. 3. Наличие продольной арматуры в верхней зоне плит существенно повышает несущую способность вследствие увеличения изгибающих моментов над средними опорами, однако мало влияет на величину усилий трещинообразования. 4. Применение фибры «Fibermesh» в количестве 1,6 кг на один м3 бетона несущественно повлияло на усилия трещинообразования над промежуточными опорами , на прогибы и на несущую способность образцов. 5. В однопролетном образце наличие анкеров обеспечило связь бетона с настилом вплоть до раздробления бетона сжатой зоны при относительных деформациях 2,09 х 10 -3. 6. Предложено коэффициент С, учитывающий пластическую работу стали настила на стадии разрушения принимать равным 1,05 - для трапециеподобного профиля и 1,2 – для волнистого. 7. Предложен расчетный аппарат для определения прогибов и несущей способности многопролетных балочных плит с внешним армированием волнистыми настилами, в том числе с дополнительным армированием стержневой арматурой верхней полки бетона. Методика расчета позволяет, с достаточной для практики строительства, точностью, оценивать прогибы и несущую способность элементов перекрытия. Теоретические значения указанных параметров превышали экспериментальные значения на 0,3 ... 8%.Дисертаційна робота присвячена експериментально-теоретичним дослідженням несучої здатності та деформативності звичайних одно-, дво- та трипрогінних сталебетонних перекриттів із застосуванням зовнішнього армування із хвилястих настилів. Всі дослідні балкові плити одинакової ширини і одинакових прогонів, але з плитами із бетону або керамзитобетону. Армування бетонних плит виконано стержневою арматурою та поліпропіленовим волокном. Отримано несучу здатність та деформативність одно-, дво- та трипрогінних сталебетонних перекриттів, на основі яких виявлені нові експлуатаційні показники. Запропоновані способи розрахунку несучої здатності та деформативності перекриттів, армованих хвилястими сталевими настилами. Враховані нові розробки та досягнення теорії залізобетону для розрахунку конструктивних елементів перекриттів.