Розрахунок несучої здатності залізобетонних надколонних плит безкапітельно-безбалкових перекриттів методом граничної рівноваги

Abstract

Перспективним напрямком застосовування збірних конструкцій є індустріальний безкапітельно-безбалковий каркас (аналог системи “КУБ”). Сьогодні цей каркас зазнав багатьох удосконалень, а тому його можна запропонувати для вирішення завдань програми забезпечення громадян доступним житлом. До складу каркасу входять колони, елементи жорсткості та плити перекриття. Внутрішні зусилля у плитах перекриття такого каркасу розподіляються нерівномірно, тому доцільно армувати плити відповідно до методики побудови епюри матеріалів. Така методика передбачає улаштування обривів поздовжньої арматури. В основу визначення місць обривів покладено кінематичний спосіб методу граничної рівноваги. Суть його в тому, що гранична рівновага плити описується рівнянням рівності віртуальних робіт між зовнішніми і внутрішніми зусиллями на можливих відповідних переміщеннях цих зусиль. Тому за мету дослідження поставлено розроблення методики розрахунку несучої здатності збірних плит безкапітельно- безбалкової каркасної конструктивної системи на основі кінематичного способу методу граничної рівноваги з використанням методів оптимізації. Запропонований підхід дає змогу враховувати схему обпирання плит та характер прикладання до них навантаження. Плити з обривами поздовжньої арматури більше відповідають умовам розподілу внутрішніх зусиль, що дає можливість зменшити витрати арматурної сталі, економія може становити від 15 до 25 %. Thepromising field of efficient precast structures application is industrial flat plate framework (of “CUBE” system type). For today, this framework has undergone many improvements, and therefore it can be recommended for solving the tasks of the program for providing citizens with affordable housing. Columns, inflexibility elements and floor slabs are included into the framework composition. Internal forces in slabs are distributed unevenly, that is why it is reasonable to reinforce slabs according to the methodology of the materials curve construction. This methodology envisages arranging of longitudinal concrete reinforcement breakages. The kinematic variant of the maximum equilibrium method is the basis of calculation in the present study. Therefore, the aim of the present study was development of the methodology for calculation of precast floor slabs of the flat plate framework structural system’s bearing strength on the basis of kinematic variant of maximum equilibrium method using the optimization methods.The suggested approach allows taking into consideration the floor slab-wall junction scheme and the character of the load application to them.Floor slabs with the precipices of longitudinal concrete reinforcement more answer the terms of internal forces distribution, which permits to reduce the framework steel costs. Savingscanmakefrom 15 to 25 %.