CC BY
39
6. В.Л.Азаренков, И.В.Нефедова, В.С.Мозгалев, С.В.Тюнин Формирование главенствующих положений общих технических требований к техническим средствам службы горючего с учетом воздействия дестабилизирующих факторов оперативной обстановки на процесс эксплуатации изделий // Системные технологии, — 2018, — № 1(26), — С. 194-201.
7. В.Л.Азаренков, И.В.Нефедова, В.С.Мозгалёв, С.В.Тюнин Формирование общих технических требований к техническим средствам службы горючего, имеющим средства измерений, для взаимодействия с автоматизированными системами контроля и учета горюче-смазочных материалов // Сб. Труды 25 ГосНИИ МО РФ, — 2018, — № 58, с. 577-591.
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
Азаренков В.Л., Дергунов Ю.В., Дикий П.В., Котов Р.К., Сенькин А.С. Математическое моделирование эксплуатации средств измерений технических средств — Системные технологии. — 2018. — № 28. — С. 64—68.
MATHEMATICAL MODELING OF OPERATION OF MEASURING INSTRUMENTS OF TECHNICAL MEANS Azarenkov V.L , Dergunov Y.V., Diky P. V., Kotov, R. K. Senkin A.N.
25 State Scientific Research Institute of Chemotology, Ministry of Defense of the Russian Federation, Moscow
Abstract Keywords:
The sequence of formation of the model of operation of measuring measuring instruments, model of
instruments of technical means on the basis of functional and equations operation, structural and logical scheme,
characterizing the process being modeled and its components is functional, formula, significance of
considered. operation model
Date of receipt in edition: 10.07.18 Date of acceptance for printing: 11.07.18
УДК 69.01
АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СБОРНОГО И МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО КАРКАСА ДВЕНАДЦАТИЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ
Д.В. Морозова*, А.В. Бобок** *Московский политехнический университет **Московский государственный строительный университет
Аннотация
В статье приведен сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния 12-этажного жилого здания с различными конструктивными решениями несущих элементов — в сборном и монолитном исполнении. Разработаны критерии оценки напряженно-деформированного состояния несущих конструкций каркасов зданий по полученным изополям напряжений и армирования несущих элементов.
ное конструктивное решение. История статьи:
Ключевые слова:
напряжённо-деформированное состояние (НДС), несущие конструкции, 12-этажное здание,
сборный и монолитный каркасы, критерии оценки НДС, оптималь
Дата поступления в редакцию
22.07.18
Дата принятия к печати 25.07.18
В статье приведены результаты и сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) сборного и монолитного железобетонного каркаса 12-этажного здания. Проведенные исследования имеют актуальное значение при выборе оптимального конструктивного решения сборного или монолитного каркаса здания [1,2]. Здание имеет прямоугольную форму в плане, с размерами в осях 41,1x16,0 м. Высота здания — 36 м. Конструктивная схема монолитного здания -железобетонный каркас с колоннами, плоскими безбалочными перекрытиями и диафрагмами жесткости. Колонны железобетонные, сечением 600x600 мм. Наружные стены газобетонный блоки, толщиной 300 мм, с наружной отделкой — кирпич, толщиной 120 мм. Диафрагмы жесткости толщиной 300 мм. Плиты перекрытия и покрытия монолитные железобетонные, толщиной 220 мм. Полы из керамогранитной плитки на клеевой основе по стяжке из цементно-песчаного раствора. Кровля малоуклонная, с тепло-, паро- и гидроизоляцией. Толщина фундаментной плиты 1000 мм.
Конструктивная схема сборного здания — ригельный каркас с жёстким креплением ригелей с колоннами. Плиты перекрытий в сборном каркасе учитывались в виде равномерно распределенной постоянной и временной нагрузок. Нагрузки от собственной массы плит принимались по номенклатуре сборных многопустотных плит. На рисунке 1 дан план типового этажа здания в сборном исполнении. При этом подобраны следующие плиты перекрытий на типовой этаж: ПК 32-10.8 — 3 шт.; ПК 32-12.8 — 2 шт.; ПК 32-15.8 — 7 шт.
Исследования проведены на двух конечно-элементных оболочечно-стержневых моделях зданий, разработанных с использованием компьютерной программы Лира Сапр. В программе реализованы положения следующих нормативных документов: СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» [4]; СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» [5].
На рисунке 2 приведена расчетная модель многоэтажного здания с монолитным каркасом и с изо-полями перемещений несущих конструкций.
Рис. 1. Конструктивная схема раскладки сборных плит на типовом этаже здания (2...12 этажи)
Рис. 2. Расчётная модель и изополя перемещений несущих конструкций монолитного железобетонного здания
Расчет здания производился по расчетной схеме, которая классифицируется следующими положениями: по характеру учета пространственной работы — трехмерная расчетная схема; по виду неизвестных — дискретная расчетная схема; по виду конструкции, принятой за основу — комбинированная расчетная схема [3].
В качестве примера, на рисунках 3,4 представлены изополя продольного армирования нижней грани плиты перекрытия типового этажа по осям «X» и «У» в монолитном железобетонном здании.
"ЛЯГ
¿Ш6
"ТЖОТГ
тздигг
ютзгг
"ТЖИТГ"
"ТЖЯТГ"
0 ом
Варапгг констрмфоыжи Варвап ]
р*»пш>ррчспбз из о:и:
Шлт, Диметр ■ хм
О-
3 93
7.Й
О©-
У
и
Ппоадаа «рштуры я» 1пмпоосиХу юиаген гриш (бшкв-старш ■ посередине); ммашум в ыгашп* 11002
12.7
Рис. 3. Изополя продольного армирования нижней грани плиты перекрытия типового этажа по оси «Х» в монолитном железобетоном здании
Рисунок 4. Изополя продольного армирования нижней грани плиты перекрытия типового этажа по
оси «У» в монолитном железобетонном здании
На рисунке 5 даны эпюры изгибающих моментов в ригелях типового этажа для сборного конструктивного решения здания. На рисунке 6 приведены эпюры продольных сил в колоннах первого этажа также для сборного конструктивного решения. Для монолитного варианта эпюры в колоннах не показаны ввиду их идентичности со сборным вариантом.
Рисунок 5. Эпюры изгибающих моментов в ригелях типового этажа для сборного конструктивного решения здания
В таблицу 1 сведены результаты расчетов каждого варианта конструктивного решения. В качестве критериев оптимальности железобетонного каркаса здания, по которому выбирается то или иное конструктивное решение, приняты объём бетона и расход арматуры несущих конструкций.
Рисунок 6. Эпюры продольных сил в колоннах первого этажа для сборного конструктивного решения здания
Таблица 1
Параметры сравнения Вариант №1 (монолитный безбалочный) Вариант №2 (сборный балочный) Разница, %
Расход объема бетона на колонны здания, м3 609,122 609,119 =0
Расход арматуры на колонны здания, кг 1912,64 1910,79 =0
Расход объема бетона на перекрытие типового этажа*, м3 139,89 111,86 +20,05
Расход арматуры на перекрытие типового этажа*, кг 4741,58 4657,18 + 1,78
Максимальные продольные усилия в колоннах по оси Е, кН 32,1 32,1 -
Максимальная площадь сечения продольной арматуры в колоннах, см2 11,5 11,5 -
*) В расчет расхода бетона и арматуры сборного перекрытия включены ригели. Объем бетона и
количество арматуры в сборных плитах приняты по номенклатуре многопустотных плит.
Выводы:
1. Сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния сборного и монолитного железобетонного каркаса многоэтажного здания показал, что продольные усилия в сборных и монолитных колоннах практически равны. Поэтому по расходу арматуры и бетона при возведении монолитных и сборных колонн отличие незначительно.
2. При сравнении расхода бетона на перекрытие типового этажа выявлено, что в монолитном варианте объём бетона на 20% больше, чем в сборном варианте.
3. Расход арматуры на перекрытие типового этажа в монолитном варианте незначительно больше (около 2%), чем в сборном варианте.
4. При проектировании зданий и сооружений для выявления оптимального решения сборного или монолитного каркасов здания, необходимо учитывать трудозатраты на возведение.
5. Результаты исследований, изложенных в данной статье, могут быть использованы инженерами-проектировщиками при выборе оптимального варианта конструктивного решения многоэтажного здания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гуров Е.П. Сборное домостроение. Стратегия развития //Строй ПРОФИЛЬ. 2010. №4 (82). С. 8-11. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://stroyprofile.com/files/pdf/4-10-8.pdf.
2. Кабанцев О.В. Расчёт и конструирование многоэтажных и высотных монолитных железобетонных зданий. — МГСУ 2009 г. — 156 с.
3. Малахова А. Н.Расчет железобетонных конструкций многоэтажных зданий//МГСУ 2017 г. — 206 с.
4. СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».
5. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
Морозова Д.В., Бобок А.В. Анализ напряженно-деформированного состояния сборного и монолитного железобетонного каркаса двенадцатиэтажного здания. — Системные технологии. — 2018. — № 28. — С. 68—73.
THE ANALYSIS OF DEFLECTED MODE OF PREFABRICATED AND MONOLITHIC REINFORCED
CONCRETE FRAMING OF TWELVE-STORY BUILDING
D. V. Morozova*, A.V. Bobok**
*Moscow Polytechnic University
**Moscow State University of Civil Engineering
Abstract
In the current publication is given the comparative analysis of the deflected mode of the twelve-story building with various constructive solutions of bearing members in prefabricated and monolithic execution. The article presents worked out criteria for evaluation of the deflected mode of bearing structures of building frames according to building structures received and reinforcement of load-bearing elements.
Keywords:
deflected mode, twelve-story building, prefabricated and monolithic framing, criteria for evaluation of deflected mode, optimum constructive solution Date of receipt in edition: 22.07.18 Date of acceptance for printing: 25.07.18
