ПОДАТЛИВОСТЬ ШТЕПСЕЛЬНЫХ СТЫКОВ КОЛОНН (методическое пособие)

1

• Авторы
• Файлы

Лизунова Н.С. Статья в формате PDF 106 KB

В данном методическом пособии представлены данные исследований податливости штепсельных стыков колонн с разработкой рекомендаций по расчету и конструированию.

Множество сборных железобетонных зданий гражданского и промышленного назначения имеют каркасную конструктивную систему. Каркасные здания получили широкое распространение в связи с большими возможностями принятия различных объемно-планировочных решений внутреннего прострaнcтва, полной индустриализации сборных конструкций при изготовлении и монтаже, разделения по назначению несущих и ограждающих элементов

Важными факторами, влияющими на прочность и жесткость каркасных зданий из сборного железобетона, являются конструктивное решение стыков и хаpaктер их деформирования при внешних воздействиях. Одним из них является «штепсельный» стык, особенностью которого является наличие цилиндрических полостей в торце нижележащих колонн и выпусков рабочей арматуры из торцов вышележащих колонн. Кроме того, в стыках наблюдается концентрация напряжений, и, соблюдая ряд конструктивных требований в узлах сборных железобетонных конструкций, как показывает пpaктика, обеспечить жесткое сопряжение достаточно сложно, и поэтому возникает необходимость оценки податливости стыка.

Применяемые идеализированные расчетные схемы с шарнирным сопряжением стыков колонн или жестким не точно описывают их реальные взаимодействия. Более объективную картину работы сопряжений сборных элементов показывают расчетные схемы, учитывающие их податливость. Использование уточненных расчетных схем конструкций, в данном случае штепсельного стыка колонн, учитывающих податливость сопряжений элементов, дает возможность оценить величину и хаpaктер распределения усилий в несущей системе многоэтажного здания. Это актуально при реконструкции, так как позволяет подобрать оптимальный вариант усиления, а при новом проектировании - повысить надежность каркасных зданий. Все это позволяет, в конечном счете, эффективно использовать и распределять материалы, а также заметно сокращать расходы, делая проекты более экономичными.

В существующих методах расчета каркасных зданий из сборного железобетона пока не в полной мере учитывается влияние податливости узловых сопряжений на совместную работу несущих подсистем - продольных и поперечных рам, дисков перекрытия и диафрагм жесткости. В основном это объясняется недостаточной изученностью прострaнcтвенного взаимодействия сборных элементов. В расчетах сложных систем податливость стыков учитывается путем суммирования перемещений, вызванных деформациями элементов и податливостью соединений. Расчетная модель стыка, являющегося, по сути, составным сечением, при определении линейной и угловой податливости может быть представлена в виде совокупности податливых связей, расположенных по высоте сечения параллельно продольной оси и обладающих переменными по длине жесткостными хаpaктеристиками.

Вследствие сложности напряженно-деформированного состояния и большого количества конструктивных факторов, оказывающих влияние на прострaнcтвенную работу сопряжений, рекомендации по количественной оценке их жесткости до настоящего времени были основаны только на экспериментальных данных. Нет теоретически обоснованных выражений для определения податливости, в связи с этим целью проводимых исследований ставилась разработка методики расчета осевой и сдвиговой податливости штепсельного стыка колонн.

В пособии приведены данные по следующим этапам работы:

- изучение состояния вопроса, которое показало отсутствие каких либо предложений по оценке податливости штепсельных стыков колонн, в том числе усиленных;

- разработка теоретической основы податливости стыков, на основе предложенных ранее способов оценки податливости;

- проведение численных исследований напряженно-деформированного состояния с варьированием основных параметров, влияющих на деформативность;

- выполнение физических экспериментов;

- разработка методики расчета осевой и сдвиговой податливости штепсельных стыков колонн; методики расчета податливости усиленных стыков.

- разработка на основе предлагаемых методик рекомендаций по проектированию с учетом податливости, рекомендации по усилению.

Пособие ориентировано на студентов строительных ВУЗов и инженерно-технический персонал проектно-строительных организаций. Разработка подобных курсов по смежным дисциплинам учебной программы ВУЗов, их взаимодействие и преемственность позволит создать единое информационное поле, позволяющее вывести образовательный процесс на качественно более высокий уровень.

---