РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ-ОБОЛОЧКИ

Введение. Приведены результаты экспериментальных исследований железобетонной плиты-оболочки при действии вертикальной равномерно распределенной нагрузки и сопоставления их с результатами оценки напряженно-деформированного состояния, выполненной в программном комплексе «Лира».

Материалы и методы. Испытывалась железобетонная модель, представляющая собой физически подобную копию натурной конструкции, с соблюдением единого масштабного коэффициента т = 1:5 как в отношении генеральных размеров, так и отдельных деталей. При испытании нагрузка прикладывалась ступенями, составляющими 10–15% от теоретической несущей способности плиты.

Результаты. На основе результатов испытания модели были рассчитаны экспериментальные поперечные напряжения σ_{х,3,эксп} , возникающие в натурной конструкции, в центральной области 3. Было произведено их сопоставление с поперечными теоретическими напряжениями σх,3,теор , определенными в этой области при оценке напряженно-деформированного состояния, выполненной в программном комплексе «Лира». Эпюры указанных выше напряжений хорошо совпали по очертаниям и значениям.

Обсуждение и заключение. В области, расположенной в районе центра полки плиты-оболочки, экспериментальные σ_{х,3,эксп} и теоретические σ_{х,3,теор} напряжения были сжимающими. Своих максимальных значений напряжения σ_{х,3,эксп} достигали в точке с относительной координатой х/b = 0,5, а напряжения σ_{х,3,теор} – при х/b ≈ 0,45.

Нулевых значений напряжения σ_{х,3,эксп} достигали в четвертях полки по ширине, теоретические напряжения – в точках с отношением х/b ≈ 0,3.

Экспериментальные и теоретические растягивающие напряжения σ_х,3 своих максимальных значений достигали в точках полки с отношением х/b ≈ 0,15. Их значения были близки друг к другу и не превышали нормативного сопротивления бетона растяжению R_{bt, ser}.

Практическая значимость проведенного исследования состоит в получении экспериментального доказательства возможности отказа от горизонтального поперечного армирования полки, что позволит снизить трудоемкость и себестоимость производства исследуемых конструкций.

Перспектива развития рассмотренных в статье вопросов видится в решении таких задач, как: исследование работы плиты-оболочки в стадии предельного равновесия; исследование ее трещиностойкости и жесткости на всех стадиях ее работы; исследование работы плиты-оболочки с учетом закрепления в поперечном направлении ее продольных контурных ребер по всей их длине.

1. Боровских А.В. Исследование напряженно-деформированного состояния железобетонных плит-оболочек // Обзорно-аналитический и научно-технический журнал «Строительная механика инженерных конструкций и сооружений». М., 2008. С.82–86.

2. Боровских А.В. К вопросу о проектировании железобетонных перекрытий зданий // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2005. № 12(83). С. 67–70.

3. John F. Abel. The future of spatial structures // Fifty Years of Progress for Shell and Spatial Structures. Brentwood. UK : Multi Science Publishing Co Ltd., 2011. Pp. 485–490.

4. Баранова Т.И., Сильванович Т.Г., Бормотов А.Н., Селиванов М.Ю. Реализация конструкционно-технологических особенностей железобетона при разработке новых типов панелей перекрытий // Известия вузов. Строительство. 1997. № 4. С. 7–9.

5. Копша С.П., Заикин В.А. Технология безопалубочного формования – ключ к модернизации промышленности и снижению себестоимости жилья // Технологии бетонов. 2013. № 11. С. 29–33.

6. Баранова Т.И., Сильванович Т.Г., Викторов В.Г., Бормотов А.Н. Пустотная панель покрытий производственных зданий // Известия вузов. Строительство. 1995. № 11. С. 3–6.

7. Людковский А.М., Соколов Б.С. Опыт проектирования и испытаний усиленных узлов опирания монолитных железобетонных перекрытий на колонны // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13, вып. 1 (112). С. 33–43.

8. fib Model Code for Concrete Structures 2010. Berlin : Ernst & Sohn, 2013. 402 p.

9. Коянкин А.А., Топакова О.А. Экспериментальные исследования сборно-монолитного перекрытия с преднапрягаемой арматурой // Вестник МГСУ. 2016. № 3. С. 19–25.

10. Комлев А.А., Макеев С.А., Краснощеков Ю.В. Экспериментальные исследования монолитных и сборно-монолитных перекрытий подземных переходов с нижней сводчатой поверхностью // Вестник СибАДИ. 2017. выпуск 6 (58). С. 84–91.

11. Комлев А.А., Макеев С.А. Экспериментальные исследования работы профилированного настила арочной формы под монтажными нагрузками в перекрытиях нижней сводчатой поверхностью подземных переходов // Вестник СибАДИ. 2017. Вып. 4–5 (56– 57). С. 92–101.

12. Замалиев Ф.С., Сагитов Р.А., Хайрутдинов Ш.Н. Испытание фрагмента сталежелезобетонного перекрытия на статические нагрузки // Известия КГАСУ. 2010. № 1. С. 102–105.

13. Фардиев Р.Ф., Ашрапов А.Х., Мустафин А.И. Исследование несущей способности пустотных плит перекрытия при сниженной величине опирания на ригели // Известия КГАСУ. 2014. № 4 (30). С. 172–177.

14. Гиздатуллин А.Р., Хусаинов Р.Р., Хозин В.Г., Красинникова Н.М. Прочность и деформативность бетонной конструкции, армированной полимеркомпозитными стержнями // Инженерно-строительный журнал. 2016. № 2(62). С. 32–41.

15. Семченков А.С., Демидов А.Р., Соколов Б.С. Испытание фрагментов Плита – ригель сборно-монолитного перекрытия каркаса «РАДИУСС» // Бетон и железобетон. 2008. № 5. С. 2–4.

16. Карякин А.А., Сонин С.А., Попп П.В., Алилуев М.В. Испытания натурного фрагмента сборно-монолитного каркаса системы «АРКОС» с плоскими перекрытиями // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер. «Строительство и архитектура». 2009. Вып. 9. С. 16–20.