Напряженно-деформированное состояние монолитных плит перекрытия с использованием предварительно напряженной арматуры Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

4. Бондаренко И.С. Анализ факторов, влияющих на выбор технологии строительства коммуникационного тоннеля // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2008. ОВ №10. - С. 124-129.

5. Куликова Е.Ю., Корчак А.В., Левченко А.Н. Стратегия управления рисками в городском подземном строительстве, - М.: МГГУ, -2005.

6. Севастьянов Б.А. Вероятностные модели - М.: Наука, -1992.

7. СНиП 11-94-80 «Подземные выработки», Москва -1982.

© Бондаренко И.С., 2018

УДК62

А.С. Карнаух

магистрант 3 курса напр. «Строительство», СПбГАСУ, г. Санкт-Петербург, РФ E-mail: [email protected]

«НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ МОНОЛИТНЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ АРМАТУРЫ»

Аннотация

В данной работе рассмотрено использование предварительно-напряжённой арматуры в конструкции монолитных плит перекрытия. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших исследований использования предварительно-напряжённой арматуры при монолитном строительстве.

Результаты работы имеют практическую значимость для выбора рациональной схемы армирования плит перекрытия в монолитном железобетонном каркасном здании.

Ключевые слова:

Безбалочное перекрытие, предварительно-напряжённый железобетон, потери напряжений, перераспределение усилий, колонна, шарнирное закрепление, жёсткое защемление.

Из анализа практических современных требований к архитектурно-планировочным решениям торгово-развлекательных центров, паркингов, многофункциональных комплексов, а зачастую и жилых зданий, предусматривают необходимость реализации сетки колонн большого шага, и соответственно перекрытий и покрытий большого пролета, а также консолей большого вылета. При этом существенно возрастает материалоемкость конструкций и повышается габаритная высота конструкций, что требует или снижения высоты этажа, или повышение высоты здания, что ведет к удорожанию вертикальных конструкций, усложнение и удорожание вертикального транспорта, повышение затрат на обогрев и кондиционирование. Эффективные проекты должны реализовываться на основе инноваций, обеспечивающих финансовое благополучие и экономический рост собственника проекта. [1]

В нашей стране значительную долю в новом строительстве составляют монолитные железобетонные здания с безбалочными перекрытиями. Это обусловлено тем, что данное решение обеспечивает возможность строительства зданий любой конфигурации в плане, с различными объемно-планировочными решениями.

Эффективным способом снижения габаритов, материалоемкости и стоимости, а также повышения эксплуатационных характеристик монолитных безбалочных перекрытий зданий является использование в них предварительно-напряженной арматуры.

Одним из вопросов при проектировании монолитных железобетонных конструкций с

использованием предварительно напряжённой арматуры, является грамотный расчет, учитывающий все возможные потери предварительного натяжения, а также перераспределение усилий в конструкции плит перекрытия.

Первое предложение подвергать стальную арматуру натяжению, а затем одновременно с неупругим материалом (бетоном) прилагать растягивающие силы, исходило от немецкого инженера Дёринга (Doehring). Однако предложение и работы Дёринга касались только заводского изготовления железобетонных деталей с напряжённой арматурой. [2]

В дальнейшем наиболее важным для истории развития предварительно-напряжённого железобетона является труд Мандля (Mandl) «К теории цементно-железных конструкций», в котором впервые было установлено, что действие нагрузки на плиты вызывает в арматуре растягивающие напряжении, обуславливающие появление в бетоне внецентренных сжимающих сил. Вследствие чего значительно уменьшаются напряжения, которым подвергается конструкция. Это благоприятное влияние можно было бы еще более увеличить, если подвергнуть арматуру действию силы натяжения, а после твердения бетона эту внешнюю силу снять. Таким путем в еще ненагруженном бетоне были бы вызваны внецентренные силы сжатия, которые оказывали бы на него действие, обратное нагрузке.

У истоков концепции предварительно-напряжённого железобетона в России стоял Виктор Васильевич Михайлов. Однако у нас в стране предварительное напряжение развивалось непросто. Так в 30-х годах при защите докторской диссертации В.В. Михайлова, посвященной развитию этого метода, два оппонента из трех выступили против. Однако Михайлов не отказывался от своей идеи и вскоре предварительное напряжение арматуры оказалось широко распространенным. Более того, профессор А.А. Гвоздев рассматривал железобетон с обычной арматурой как частный случай (разновидность) предварительно напряженного железобетона. О внимании к этому материалу в тот период свидетельствует факт организации в бывшей академии строительства и архитектуры специальной комиссии по предварительно напряженному и сборному железобетону. [2]

Что касается отечественных разработок предварительно-напряжённой арматуры, здесь ключевую роль играют разработки А.П. Коровкина.

Он предложил особую конструкцию арматурных пучков для предварительно-напряженного железобетона с натяжением арматуры на бетон, которая подучила широкое применение в строительстве. Арматура состоит из пучка, включающего 3 -- 6-мм проволоки из холоднотянутой углеродистой стали, расположенные концентрически в три слоя вокруг стержня-сердечника толщиной от 6 до 12 мм. Отдельные слои отделяются друг от друга спиральной проволокой. Весь пучок стальных проволок заключен в металлическую оболочку из тонкой листовой стали. Арматурные пучки изготовляются на месте работ. Отдельные стальные проволоки подвергаются сперва предварительной вытяжке при натяжении 1500 кг/см2 и отрезаются на точную длину. Затем укладывается первый слой стальных проволок вокруг сердечника, и с помощью навивочного станка оплетается спиралью. Тот же процесс повторяется для второго и третьего слоев проволок. После этого на пучок надевается металлическая оболочка, состоящая из отдельных, слегка конических, отрезков трубок, длиной каждой около 70 см, а затем по обоим концам пучка - стальные стаканы. Концы проволок с помощью надвинутого на пучок обжимного кольца загибаются и анкеруются путем заполнения стального стакана высокопрочным бетоном. Край днища стального стакана снабжен резьбой для навертывания тягового болта натяжного устройства. Если пучки стальных проволок подвергаются натяжению только с одной стороны строительной конструкции, то другой конец пучка прочно анкеруется путем загиба проволок в теле конструкции. [3]

Благодаря натяжению пучков и связанному с этим удлинению стальных проволок между днищем стального стакана и бетоном образуется пространство, которое заполняется стальной шайбой с надрезом. Силы натяжения, сообщаемые домкратом, в течение 3 -- 5 минут держатся на уровне, повышенном по сравнению с требуемым по расчету, а затем понижаются до последней величины.

К сожалению, действующие в настоящее время, нормативные документы разработаны на основе документов, разрабатывавшихся несколько десятилетий назад, когда конструктивные системы с плоскими

плитами перекрытий, а также монолитное железобетонное строительство в принципе, имели ограниченное применение в отечественной практике строительства. Недостаток теории подкрепляется очень скудными экспериментальными данными на практике. [4]

Список использованной литературы

1. Мадатян С.А. Новые технологии и материалы для арматурных работ в монолитном железобетоне // Технологии Бетонов. Академический вестник УралНИИпроект РААСН - №3, 2006.

2. Предварительно напряжённый железобетон. История развития конструкции, изготовление, области применения. Ганс Мёлль, М.: 1958

3. Сопряжение колонны и безребристой бескапительной плиты перекрытия монолитного железобетонного каркасного здания Н.И. Ватин, А.Д. Иванов - Санкт-Петербург, 2006.

4. Магистр И.О. Самохвалова, профессор А.Д. Иванов. Безбалочное бескапительное перекрытие в монолитном здании. - М.: Инженерно-строительный журнал, №3, 2010.

© Карнаух А.С., 2018

УДК 621.313

Н.В.Кочкин

студент УГАТУ, г. Уфа, РФ E-mail: [email protected]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАБЕЛЕЙ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СШИТОКО ПОЛИЭТИЛЕНА НА НАПРЯЖЕНИЕ 10 кВ

Аннотация

Электропередача на напряжении 10 кВ характеризуется большими токами, как при нормальном режиме работы, так и при аварийном. Ввиду этого к кабелям и токоведущим частям предъявляются особые требования по надежности, безопасности при обслуживании и экономичности.

Одним из видов кабелей, используемых на напряжении 10 кВ, являются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, которая отвечает всем современным требованиям по надежности.

Ключевые слова Кабель, напряжение, сшитый полиэтилен, ток.

Одним из основных требований к кабелям является долговечность. Кабели с бумажной пропитанной изоляцией с каждым годом теряют свои свойства.

Благодаря особенности строения, технологии производства и современным материалам кабели среднего и высокого напряжения с СПЭ изоляцией обладают лучшими электрическими и механическими свойствами и самым большим сроком службы среди других типов кабеля.

Пропускная способность у кабелей с СПЭ изоляцией значительно выше по сравнению с аналогами. Сравнение представлено в таблице 1.

Таблица 1

Характеристики кабеля

Сравнительные характеристики Кабели с СПЭ изоляцией 635кВ Кабель с бумажной изоляцией

10 кВ 20-35 кВ

Допустимая температура, °С 90 70 65

Допустимый нагрев в аварийном режиме, °С 130 90 65