О ВЛИЯНИИ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ (НДС) ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ-ОБОЛОЧКИ ПЕРЕКРЫТИЯ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 624.1

DOI: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-3-446-460 Я Check for updates

EDN: OJINCL Научная статья

О ВЛИЯНИИ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ (НДС) ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ-ОБОЛОЧКИ ПЕРЕКРЫТИЯ

А. В. Селиванов1% Ф. Ф. Регер?, И. А. Чакурин3

1 Независимый исследователь, г. Омск, Россия 2ЗАО «ПИРС», г. Омск, Россия 3Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ),

г. Омск, Россия

ant.seliwanov@yandex.ru, https://orcid.orgOOOO-0001-6073-2690 fedorreger@gmail.ru, https://orcid.orgOOOO-0002-3288-7457 chakurin@list.ru, https://orcid. org0000-0001-8414-069X

Ответственный автор

АННОТАЦИЯ

Введение. Произведена оценка влияния вида связей и величины предварительного напряжения продольной рабочей арматуры на НДС железобетонной плиты-оболочки перекрытия, разработанной авторами. Материалы и методы. Исследования проводились на конечно-элементной модели железобетонной плиты-оболочки, реализованной в ПК «ЛИРА».

Результаты. Развитие величин напряжений и поперечных вертикальных перемещений напрямую зависели от условий опирания плиты-оболочки.

Ограничение поперечных горизонтальных перемещений на опоре любым из выбранных способов позволя-ло уменьшить напряжения σ ; в 3,47-3,78 раза, прогибы Wı в 1,5-1,52 раза, напряжения of,

X,— — у

2 2

- до 11,9 раза, прогибы w , - в 1,18-1,53 раза.

Создание торцового ребра или ограничение перемещений дополнительной горизонтальной связью давали практически одинаковый эффект.

Поперечные горизонтальные перемещения нижней грани продольного контурного ребра в направлении пролета мре6ро, возникавшие в плите-оболочке, не имевшей торцового ребра и ограничения перемещений в поперечном направлении, были в параболической связи с величинами вертикальных поперечных сил.

В плите-оболочке с ограничением перемещений в поперечном направлении или с торцовым ребром перемещения мре6ро были в 3,88-4,32 раза меньше, а в торцах зависели от деформативности связей, т. е. при запрете горизонтального перемещения они были равны нулю.

Напряжения, ап°лка действующие на нижней грани полки в поперечном направлении, в районе середины

X,-

2

пролета в плите-оболочке с арматурой, предварительно напряженной до максимальной величины, имели положительные значения почти по всей ширине полки и напрямую зависели от толщины плиты в каждом сечении.

Предварительное напряжение позволило уменьшить прогибы и/;П0Лка в 4,02-4,37 раза, прогибы wpe6poe

2

1,09-5,59 раза, а также равномерно распределить напряжения пребр° по длине продольного контурного ребра, сделать их только растягивающими, близкими к нулю по всей его длине.

Предварительное напряжение арматуры максимальной величины позволило повысить горизонтальную жесткость продольного контурного ребра плиты-оболочки и ограничить его поперечные перемещения

и , .

ребро

Поперечные перемещения, возникавшие вблизи опоры предварительно напряженной плиты-оболочки, были в 1,04-1,2 раза меньше, чем в плите-оболочке с ненапрягаемой арматурой, на остальной части пролета - незначительно больше, изменяясь равномерно, без резких изменений, в отличие от плиты-оболочки с ненапрягаемой арматурой.

© Селиванов А. В., Регер Ф. Ф., Чакурин И. А., 2022

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Обсуждение и заключение. Установлено, что оптимальная конструкция исследуемой плиты-оболочки перекрытия должна иметь ограничения перемещений у опор и максимально возможное предварительное напряжение продольной рабочей арматуры.

Практическая значимость проведенного исследования состоит в том, что указанные опорные условия и предварительное напряжение позволяют обеспечить максимальную деформативную стойкость конструкции, которая в нашем случае напрямую влияет на несущую способность плиты.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: компьютерное моделирование, железобетонная плита-оболочка перекрытия, оценка влияния вида связей и величины предварительного напряжения продольной рабочей арматуры.

БЛАГОДАРНОСТИ: авторы выражают благодарность рецензентам за внимание, уделенное на рецензирование статьи и высказанные замечания.

Статья поступила в редакцию 12.05.2022; одобрена после рецензирования 29.05.2022; принята к публикации 10.06.2022.

Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах и методах. Конфликт интересов отсутствует.

Для цитирования: Селиванов А. В., Регер Ф. Ф., Чакурин И. А. О влиянии конструктивных особенностей на насвяжснсо-дсСормированное состояние (НДС) железобетонной плиты-оболочки перекрытия // Вестник СибАДИ. 2022. Т.19, № 3 (85). C. 446-460. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-3-446-460

DOI: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-3-446-460 EDN: OJINCL Original article

ON INFLOENCE 01= STRUCTURAL FEATURES ON STRESS-STRAIN STATE (SSS) OF A REINFORCED CONCRETE FLOOR SLAB

Anton A Selivanov1*, FedorF. Reger2, Ivan A. Chakurin3

1lndependent researcher, Omsk, Russia 2ZAO PIRS, Omsk, Russia 3Siberian State Automobile andAighway University (SibADI),

Omsk, Russia

ant.selibbaauu@yundenAu, hAos:UUorcid.org0000-0001-6073-2690 feddrregerOTgmail.ru, httpsU/Ndcid.orN0S00-0002-3288-7457 chakurin@list.ru, https://orcid.org0000-0001-8414-069X

*codreegogdingarihor

ABSTRACT

oetrocluction. An aerBrsdert of pd tnfluoncu frr thd tyf^e of brods ond tre magnitude of the prestress of thp

longitudinal working reinforcement on the stress-strain state of the reinforceal rBrcrote flood alob, иівсгіо^00)/ tfe prtBoor wao muar.

Boforiulo anB metUods. TCn stpSep on alinite element model of a reinforcsncorcrrto ЄооієігО, imulomartedir LIRA software package were carried out.

RudrOo. T0o Oeanlopmont rfatress rolues anO traoaressa verticsl diroloBrmo^ta dirertly OeuouOed eu he soopod corditirns of the floor slab.

UmHutioa of Sonmema CorroSul diaclaucmentd or tCe seonad Uo one d thr selected methods made it possible ou сєПіся (7п°лка vtressns by 3.SU - uje Simon, wa0JIKa deflections by 1.d t u.S2 timra, а,ребро stresses - up to

X- -

2 2

11.9times,w h deflections-1.18-1.53times.

t ребро

Creatingan endribor limitingmovementwithanadditionalhorizontal connection had almost the same effect. 4

4 Seliuanov A. V, Robc! h, io., COnkınin C A., 2022

Contert ia Lmaeеthe lloense

Creative Commons Attribution 4.0 License.

Ahe tranoveruehorizoelcldipplacemeBisonteeloper facp ofthe İKPpitudinal contour rib in the direction of the и ґ spin whinUi oeounred in the eihorslTp, KTich did елИотс ко eno Th and limilation of hieplpehmenls ih Те ТапБелгее direction, were in a parabolic relationship with the magnitudes of the vertical transverse forces. lo ирогг siKb mitft limithT dioKoKemeateip Totrotdderse ıdlinctİTnoamith an end rib, m. displacements were 3.Uh-4.PP times less, and rt the endstheydepended on the deformability of the bonds, i.e. when horizontal риеттсИ hide prihUjitenli Tep oecm с<еитІ te иезе.

стп0леа stres ses actine on Те I ower edge of the flange in the transverse direction, in the region of the middle of the

X,-

2

span in the floогеізРоііТ РoinfnиAemeрlтreaireτseЛ Ре the maximum value, had positive values almost over the

eidrc коіИТ of tho Рорлп ecK directio ТлттпЬзО en To Tidkncis oi іОєміиЬіиєроЬ seetien.

frestrissing madi іі ocssibld lo redcm vh^'I(5JIICie eofloctions by О.0З - 4.3S timss, wie6iodefloeOices by 1.09 - 5. З9

2

times, and eventf distributi σρι6ρο stresses along the length of the longitudinal contour rib, to make they are only tensile,closetozeroalongitsentirelength.

The prestressing of the reinforcement of the maximum value made it possible to increase the horizontal rigidity of thelongitudinalcontourribofthefloorslab andlimititstransverse и з movements.

The transverse displacements that occurred near the support of the prestressed shell slab were 1.04 - 1.2 times less than in the shell slab with non-stressed reinforcement, on the rest of the span - slightly more, changing evenly, without sharpchanges,unlikefloorslabswithnon-stressedreinforcement.

Discussion and conclusion. It is established that the optimal design of the floor slab under the study should have restrictions on the movements of the supports and the maximum possible prestressing of the longitudinal working reinforcement.

The practical significance of the study is that the specified reference conditions and prestress allow maximum deformation resistanceofthe structure, whichinour casedirectlyaffectsthe bearing capacity of the slab.

KEYWORDS: computer simulation; reinforced concrete floor slab; assessment for the influence of the connections type and themagnitudeof theprestressofthelongitudinalworking reinforcement.

ACKNOWLEDGEMENTS: The authors thank the reviewers for the attention paid to reviewing the article and their comments.

The article was submitted 12.05.2022; approved after reviewing 29.05.2022; accepted for publication 12.06.2022.

Theauthorshavereadandapproved thefinalmanuscript.

Financial transparency: the authors have no financial interest in the presented materials or methods. There is noconflictofinterest.

For citation: Selivanov A. V., Reger F. F, Chakurin I. A. On influence of structural features on stress-strain state of a reinforced concrete floor slab. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2022; 19 (3): 446-460.

https://doi.org/10.26518/2071-7296- 2022-19-3-446-460 ВВЕДЕНИЕ

Цель теоретического исследования, выполненного в данной работе, состояла в оценке влияния вида связей и величины предварительного напряжения продольной рабочей арматуры на НДС железобетонной плиты перекрытия1, 2, 3 [1], разработанной авторами, являющейся плитой-оболочкой [2, 3, 4, 5, 6, 7] - конструкцией, имеющей прямоугольный в плане контур, одну из поверхностей криволинейную (в одном или двух направлениях), другую - плоскую.

Для ее достижения требовалось решить следующие задачи:

1) оценить актуальность выбранного конструктивного решения;

2) оценить влияние связей на НДС исследуемой конструкции;

3) оценить влияние предварительного напряжения на НДС предлагаемой конструкции.

1. Оценка актуальности выбранного конструктивного решения.

1 Власов В. З. Избранные труды, том I. Москва, Издательство Академии наук СССР, 1962. 528 с.

2 Боровских А. В. Расчеты железобетонных конструкций по предельным состояниям и предельному равновесию. Москва. 2002. 320 с.

3 Селиванов А. В., Регер Ф. Ф. Оптимизация конструкции железобетонной плиты-оболочки с учетом современных тенденций в строительстве // Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы. Омск. 2016. С. 209-216.

Сборные железобетонные ребристые плиты4 [8, 9] длительное время использовались в перекрытиях и покрытиях различных зданий. В 90-е годы в связи с сокращением объемов промышленного строительства их на многих заводах сняли с производства. В настоящее время возникла потребность в ребристых плитах. При возобновлении их производства возникает ряд вопросов, связанных прежде всего с технологией изготовления. От агрегатно-поточной технологии5, широко используемой для производства ребристых плит, заводы г. Омска постепенно отказываются в пользу безопалубочной [10, 11, 12, 13, 14, 15]. Последняя, при всех ее достоинствах, имеет ряд ограничений (невозможность установки поперечной арматуры, постоянный профиль по всей длине и т. д.), не позволяющих изготавливать ребристые плиты.

Технологические и эксплуатационные недостатки типовых ребристых плит обусловлены наличием в них поперечных ребер, отказ

от которых возможен при облегчении условий работы полки. Одним из способов является устройство нижней поверхности полки вогнутого очертания и продольных пустот, расположенных рядом с боковыми продольными ребрами, что превращает полку из изгибаемого элемента в сжатый свод, распор от которого воспринимается относительно массивным продольным контуром [16, 17, 18].

Нами была предпринята попытка скомпоновать конструкцию, сочетающую в себе экономичность типовых ребристых плит перекрытий с технологичностью пустотных элементов, изготавливаемых по технологии безопалубочного формования [19, 20, 21, 22], и предложена железобетонная плита-оболочка, изготовление которой возможно по технологии безопалубочного формования, включающая верхнюю горизонтальную полку и нижнюю изогнутую, продольные боковые и промежуточные ребра и продольные пустоты, размещенные между ребрами (рисунок 1).

Рисунок 1 - Конструктивное решение плиты-оболочки Источник: составлено авторами.

Figure 1 - Structural solution of the floor slab Source: compiled by the authors.

4 Голышев А. Б., Бачинский В. Я., Полищук В. П. [и др.] Проектирование железобетонных конструкций. Справочное пособие. Киев. 1985. 496 с.

5 Батяновский Э. И. Технология бетонных и железобетонных изделий: учебное пособие. Минск. 2017. 305 с.

Плита армирована продольными предварительно напряженными элементами, нижняя полка выполнена вогнутой в сторону верхней полки. Размеры сечений продольных пустот уменьшаются от боковых ребер к центру плиты. Сечения продольных пустот, расположенных рядом с боковыми продольными ребрами, выполнены эллипсоидальными, сечения других продольных пустот выполнены в форме дуг окружностей (см. рисунок 1).

Конструктивное решение исследуемой конструкции и технология ее изготовления были приняты исходя из следующих соображений:

1. Имея в виду общие особенности напряженного состояния тонкостенных пространстве нных покрыяий, внуттеняие усилия в длинных цилиндрических оболоикях прьблл-женно можно определять по беемоментной теории6.

Такое же приближение можно сделать с в отношении плиты-оболочкис пустотами, что подтвердили незультаткі экспнртментаньных исследований [1], позволичшие токакакоио чт услоковки анматуродх сеток в тс пплкк и карт каств врекох, ч ингенинлиепть те о одемоне-нисдτeχусдoгии стендьвого безопалуДочноко формования, признанной и у-стоящее врепн зднит тз ламых севримезных, пот^олтют^(^ій рм^н ьшиаь чкт^(Рннос;'Пз оOо-yжинмющрсс персонала к П-о,5 |йтрн, энeоггсмкоcτьно H0лC0%,иoвыьи1ик ироьзвoдиτeлькoстт нтоиз-

Л. Дневиоиио чтдккио-энoтoмкчотнил ьо-срнападнт -TЭIрCπыиτсамнпсчeκ с .н^іік^ітмк иа-анокпеми и-трных ко-1τ инисиало, тто рнтиoe кc>иоасокτииирepeшотвe yрнcитнτ то сасыыдд бетона только рабрсстым тлзлым: приведен-наяатт.ьна оеПристых плит - —(ЮІ иі, машно го варианта - Л/10(3 м, а по и>асходу арматуры наш вариоио паеввахо^л н^^диутыт алапы на ДМУо. (Зс^^с^н^ошн]зі^ заканоы не хокгрсалы дот иим:>оoвлPкпячнıиτ аaрJOсo итpирнар толяюисс минимальныпи по сравнению с расходами на изготовление других сборных плит, а в сочетании с низкой себестоимостью технологии безопалубочного формования делает плиту-оболочку с пустотами вполне конкурентоспособным продуктом на строительном рынке.

При выполнении исследований плиты-оболочки с пустотами на основе оценки адекватности использовалась КЭ-схема, в которой стержневая арматура соединена с бетоном

через горизонтальные жесткие вставки, с шагом, равным длине объемных КЭ.

Усилие предварительного напряжения заменялось температурным воздействием, действующим по всей длине арматурных стержней.

2. Оценка влияния связей на НДС предлагаемой конструкции.

На первом этапе исследовалось влияние условий опирания на НДС исследуемой плиты-оболочки. Для этого были рассчитаны варианты, приведенные в таблице 1.

На рисунках 2, 3, 4, 5 приведены эпюры, денынктпикующие измененияскавнипяявыт параметров НДС, полученные із результате ятсяетои ввтванпов 1-3 в ПК «Лярак.

Лнаоезрякуньиатов, полученных на первом этапы имcлeдoтднее, пезмолнв п^млать следующие выводы:

в. сазвивие величин напряжений и прогибов нanсрıьню saBik-cc от нроокой ольртнчя плйты-сЫсооміь Офтьнотние поперечных го-Oнзoнτcынпоıx ьнсeмащeмоо ьк oπонн лк—мд тз вмрс>и^^иыx HИTCOаCHΠ1>ΠЬOЛЯЛO yMHИKШИЧЬ иоиряжсиая о^т в 3,47-3,78 раза, прогибы

,, полка 2 ребро

Wç_ в 1,5-1,52 рати, ныπзяжeноя г -

2

до 11,9раза,прогибы ^ребров1,18-1,53раза.

Причем создание торцового ребра или ограничение перемещений дополнительной горизонтальной связью давали практически одинаковыйэффект.

2. Поперечные горизонтальные перемещения нижней грани продольного контурного ребра в направлении пролета иребро, возникавшие в плите-оболочке, не имевшей торцового ребра и ограничения перемещений в поперечном направлении (вариант 1), были в параболической связи ас величинами вертикальных поперечныхсил.

В плите-оболочке с ограничением перемещений в поперечном направлении (вариант 2) или с торцовым ребром (вариант 3) значения перемещения и „ были в 3,88-4,32 раза

ребро

меньше, а в торцах зависели от деформатив-ности связей, т. е. при запрете горизонтального перемещения они были равны нулю.

3. Оценка влияния степени предварительного напряжения арматуры и трещинообразования продольных контурных ребер на НДС предлагаемой конструкции.

6 Байков В. Н., Дроздов П. Ф., Трифонов И. А. Железобетонные конструкции: учебное пособие. Москва. 1974. 800 с.

івшпор Aj}snpu| Лемцбін рие 9||qoujo}nv uejssny aqj_ l/IÜV9HO мин±оэд ZZOZ-POOZ ©

ZZOZ Є °N ‘61· Ί°Α ΖΖΟΖ εοΝ ‘61- w οχ

EİBLTOdU HHHBLfBBdUBH

a edgad ojoHdAjjHox ojoHauotiodu BHHahiawadau anHaueiHoendoj - odgad^ İBiauodu HHHauaBduBH a edgad ojoHdAiHOM ojoHquotiodu ngnjodu - odgadM lB±auodu HHHauaeduBH a edgad

ojoHdAiHOM ojoHquotiodu HHBdj иэнжин

єн аиЬкхЛаіоиаІз' ‘винажвгіивн - . ίο

odgad

İBiauodu nHHtiadao aHoned a nnHauaeduBH

z

woHhadauou а ишои ngnjodu - EHIf0II!M lB±auodu nHHtiadao aHoned a ‘nnHauaedueH woHhadauou а ишои HHBdj иэнжин вн

z.

_·χ

anhıoıAaj.onata' ‘винажвгіивн - і п

ЕШГОЦ

Ot/H Hd±awedeu anwaeanHaedo

wodgad wnaohdo± о вмиоиодо-вхиии

woHhadauou a HHHahiawadau wanHahHHBdjo о ‘edgad ojoaohdoi вад емиоиодо-ешии

HHHauaeduBH

woHhadauou a HHHahiawadau BHHahHHBdjo и edgad ojoaohdoi вэд емиоиодо-ешии

ВИНЭИЭО

ojoHdouo ээ жэ^эи и ииэйои-е)! эинвоиио

ε

Z

І

eiHendea

öN

1

вив±є

öN

sjoq}ne эщ Aq pandujoo :aojnos

Apn)s эщ japun qe|s юоц эщ jo suopjpuoa paseq-sss jo ээиэпци|

i smı

nnıedoıae онэиаеюоо іхиниоіои

ихьоігодо-іяіиіш иоіліаЛНаиззи oÜH єн BHHednuo ииаоизА эинвиид

£ еУіпиде±

III IdVd

ЗУ П1Э311НЭУ V QNV NOIlOnyiSNOO

Рисунок 2 -Напряжения σ ; , возникающиев плите-оболочкес пустотами

х'2 при варьировании условий ее опирания

Источник:составленоавторами.

Пдиге2я 0-п°лка voltages arisinginafloorslabwithvoidswhentheconditions of its support vary Xj2 Source:compiledbytheauthors.

Рисунок 3 - Прогибы шп°лка, возникающиев плите-оболочкес пустотами 2 при варьировании условий ее опирания

Источник:составленоавторами.

Ғ/днгеЗ - шп°лка deflections,arising inashellplate withvoidswhentheconditions of its support vary к Source:compiled bytheauthors.

Рисунок 4 - Прогибы w^^, возникающие в плите-оболочке с пустотами

при варьировании условий ее опирания Источник: составленоавторами.

Figure 4 - w^^ deflections, arising in a floor slab with voidswhenthe conditionsofitssupport vary

Source:compiledbytheauthors.

Рисунок 5 - Перемещения иребро, возникающие в плите-оболочке с пустотами

при варьировании условий ее опирания Источник: составлено авторами.

Figure 5 - иребро displacements, arising in a floor slabwith voids when the conditions of its support vary

Source: compiled by the authors.

На втором этапе исследовалась влияние степени предватаьлльного напряжения продольной рабочей арматувы, рапположнлной в продольныхлонтуааыхребрах, и трещьно-образования адихдаберна изопаелло НДС исследуемой вптстрльоли·

На основани и ивзультлтоа, нмлелднных но первом этапе, для исследований, выполняемых на втором этапе, была выбрана плита-оболочка с ограничением перемещений в поперечном направлении (вариант 2).

Исследования проводились при двух степенях предварительного напряжения и трещи-

воаЗалаоввния: степеньД -прадтлпитольное напряжение отсутствует (σ5ρ=0), в продольном шнтуеьхм робресмодепиревлты леда аор-емлтных йдащьв; степень 1- ыоымхлритель-лое н^а^т^пл^лйьа ратло максиліальй о му з на-

кгс

волью asp=asp.max-aspi-asp2=8740 —, трещины отсутствуют.

В таблице 2 приведен план исследований, выполненных на втором этапе.

На рисунках 6, 7, 8, 9 приведены результаты расчетов, выполненных в ПК «Лира» на втором этапе.

Таблица 2

План исследований втерого этаиа

Источник: состатлано евтнаамн.

Table 2 Phase 2 Stucty Ptan

Sourca: compiled by this authors.

c

Рисунок 6 -Рапряжения (Г ; , возникающие прирассмотренных степенях

X,

2

предварительного напряжения и трещинообразования Источник: составлено авторами.

FigureC - ,7п°лка stresses arisingatthe considereddegrees ofprestressing and cracking x'2 Source: compiled by the authors.

полка

Рисунок 7 - Прогибы W; , возникающиеприрассмотренных степенях

2

предварительногонапряжения итрещинообразования Источник:составленоавторами.

полка

Рідкгй7ы\л/і deflectionsarisingattheconsidered degreesof prestressingand cracking

2 Source: compiled by the authors.

Рисунок8 -Прогибь^ре6рр, возникающиеприрассмотренных степенях предварительного напряжения и трещинообразования Источник:составленоавторами.

Figure 8 - wре6рр deflections arising at the considered degrees of prestressing and cracking

Source:compiled by the authors.

Рисунок 9 - Перемещения иребро, возникающие при рассмотренных степенях предварительного напряжения и трещинообразования Источник: составлено авторами.

Figure 9 - и movements

ребро

Анализ результатов, полученных на втором этапе исследований, позволил сделать следующие выводы:

1. Напряжения , возникающие в плите-оболочке с арматурой, предварительно напряженной до максимальной величины, имели положительные значения почти по всей ширине полки и напрямую зависели от толщины плиты в каждом сечении. Такая стабильность обусловлена высокой жесткостью продольного контурного ребра, которая позволяла ограничивать его перемещения в поперечном направлении от опоры до середины пролета.

Отсутствие предварительного напряжения резко уменьшило жесткость и трещиностойкость, что приводило к образованию трещин и уменьшению влияния ограничения горизонтального перемещения, созданного в торцах. В результате и значения поперечных нормальных напряжений имели большую амплитуду изменений.

arising at the considered degrees of prestressing and cracking Source: compiled by the authors.

Кроме того, предварительное напряжение позволило уменьшить прогибы в 4,02-4,37 раза, прогибы w , в 1,09-5,59 раза, а так-

ребро

же равномерно распределить напряжения по длине продольного контурного ребра, сделать их только растягивающими, близкими к нулю по всей его длине.

2. Предварительное напряжение арматуры максимальной величины позволило повысить горизонтальную жесткость продольного контурного ребра плиты-оболочки и ограничить его поперечные перемещения .

Поперечные перемещения, возникавшие вблизи опоры предварительно напряженной плиты-оболочки, были в 1,04-1,2 раза меньше, чем в плите-оболочке с ненапрягаемой арматурой, на остальной части пролета - незначительно больше, изменяясь равномерно, без резких изменений, в отличие плиты-оболочки с ненапрягаемой арматурой.

ОБСУЖДЕНИЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выводы, сделанные на первом и втором этапах исследований, позволяют принять решение о том, что оптимальная конструкция исследуемой плиты-оболочки перекрытия должна иметь ограничения перемещений у опор и максимально возможное предварительное напряжение продольной рабочей арматуры. Такое конструктивное решение позволяет обеспечить максимальную деформативную стойкость конструкции, которая в нашем случае напрямую влияет на несущую способность плиты.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Селиванов А. В., Регер Ф. Ф. Результаты экспериментальных исследований железобетонной плиты-оболочки // Вестник СибАДИ. 2019;16(3):378-392. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2019-3-378-392

2. Боровских А. В. Исследование напряженно-деформированного состояния железобетонных плит-оболочек // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. Москва. 2008. С.82-86.

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

4. Бастатский Б. Н., Барабадзе Н. Г., Адамова М. Г О выборе формы поперечного сечения вспа-рушенных плит // Пространственные конструкции зданий и сооружений. 1985. Вып. 5. С. 128-133.

5. Боровских А. В., Шугаев В. В. Силовое сопротивление перекрытий зданий из плит-оболочек // Пространственные конструкции зданий и сооружений. 2005. С.15-16.

6. 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.

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

8. Скорук Л. Поиск эффективных расчетных моделей ребристых железобетонных плит перекрытий // CADmaster. 2004. № 3. С. 78-83.

9. Кодыш Э. Н., Трекин Н. Н., Вавилов О. В., Ко-лойденко С. В. Плиты перекрытий 2Т для технологии непрерывного формования // Бетон и железобетон. 2001. № 6. С. 5-8.

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

11. Малышев А. А. Современные линии безопалубочного формования // Бетон и железобетон. Оборудование. Материалы. Технологии. 2009. Вып. 1. С. 20-23.

12. Лощенко А. Л., Копша С. П., Бикбау М. Я. Строительно-индустриальный кластер - передовые технологии и машиностроение для строительства // Технологии бетонов. 2013. № 8. С. 28- 30.

13. Бикбау М. Я. Архитектурно-строительная система ИМЭТ - новая технологическая основа домостроения // ЖБИ и конструкции. 2012. № 2. С. 64-71.

14. Бикбау М. Я., Блинов В. П. Дом россиянина должен быть крепостью // ЖБИ и конструкции. 2012. № 3. С. 64-70.

15. Бикбау М. Я. Новые цементы и бетоны. Открытие явления нанокапсуляции дисперсных веществ // ЖБИ и конструкции. 2012. № 4. С. 67-72.

16. 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.

17. Баранова Т И., Сильванович Т Г., Бормотов А. Н. Облегченная пустотная панель покрытия // Инженерные проблемы современного железобетона. Иваново. 1995. С. 42-47.

18. 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.

19. 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.

20. Босаков Б. В., Белевич В. Н., Щетько Н. С., Райчев В. П. Расчет и экспериментальная оценка прочности многопустотных плит безопалубочного формования с учетом требований EN // Строительная наука и техника. 2010. № 6 (33). С. 47-54.

21. Босаков Б. В., Белевич В. Н., Щетько Н. С. Теоретические исследования по определению положения наклонной трещины в приопорной зоне преднапряженных плит безопалубочного формования // Вестник Белорусско-Российского университета. 2011. № 2 (31). С. 127-133.

22. Босаков Б. В., Белевич В. Н., Щетько Н. С. Определение величины втягивания канатов в изгибаемых преднапряженных железобетонных плитах безопалубочного формования // Вестник Брестского государственного технического университета. Строительство и архитектура. 2010. № 1 (61). С. 46-50.

REFERENCES

1. Selivano A. V., Reger F. F. Results of experimental research of the reinforced concrete shell-slab. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2019;16(3):378-392. (In Russ.) https://doi. org/10.26518/2071-7296-2019-3-378-392

2. Borovskih A. V. Issledovanie naprjazhenno-de-formirovannogo sostojanija zhelezobetonnyh plit-obo-lochek [Investigation of the stress-strain state of reinforced concrete shell plates]. Obzomo-analiticheskij i nauchno - tehnicheskij zhurnal Stroitel’naja mehanika

inzhenernyh konstrukcij i sooruzhenij. Moskva, 2008. pp.82-86. (In Russ.)

3. Borovskih A. V. K voprosu o proektirovanii zhele-zobetonnyh perekrytij zdanij [On the issue of designing reinforced concrete floors of buildings]. Stroitel’nye materialy oborudovanie, tehnologii XXI veka. 2005; 12(83): 67-70. (In Russ.)

4. Bastatskij B. N., Barabadze N. G., Adamova M. G. O vybore formy poperechnogo sechenija vsparushen-nyh plit [On the choice of the shape of the cross-section of the broken plates]. Prostranstvennye konstrukcii zdanij i sooruzhenij. 1985; 5:128-133. (In Russ.)

5. Borovskih A. V., Shugaev V. V. Silovoe sopro-tivlenie perekrytij zdanij iz plit-obolochek [Force resistance of the floors of buildings made of shell plates]. Prostranstvennye konstrukcii zdanij i sooruzhenij. 2005:15-16. (In Russ.)

6. 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.

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

8. Skoruk L. Poisk jeffektivnyh raschetnyh modelej rebristyh zhelezobetonnyh plit perekrytij [Search for effective computational models of ribbed reinforced concrete floor slabs]. CADmaster. 2004; 3: 78-83. (In Russ.)

9. Kodysh Je. N., Trekin N. N., Vavilov O. V., Koloj-denko S. V. Plity perekrytij 2T dlja tehnologii nepreryv-nogo formovanija [2T floor slabs for continuous molding technology]. Beton i zhelezobeton. 2001; 6: 5-8. (In Russ.)

10. Kopsha S. P, Zaikin V. A. Tehnologija bezopa-lubochnogo formovanija - kljuch k modernizacii pro-myshlennosti i snizheniju sebestoimosti zhil'ja [Technology of formless molding - the key to modernization of industry and reduction of housing costs]. Tehnologii betonov. 2013; 11: 29-33. (In Russ.)

11. Malyshev A. A. Sovremennye linii bezopa-lubochnogo formovanija [Modern lines of formless molding]. Beton i zhelezobeton. Oborudovanie. Materialy. Tehnologii. 2009; 1:20-23. (In Russ.)

12. Loshhenko A. L., Kopsha S. P., Bikbau M. Ja. Stroitel'no-industrial'nyj klaster - peredovye tehnolog ii i mashinostroenie dlja stroitel'stva [Construction and industrial cluster - advanced technologies and mechanical engineering for construction]. Tehnologii betonov. 2013; 8: 28-30. (In Russ.)

13. Bikbau M. Ja. Arhitekturno-stroitel'naja sistema IMJeT - novaja tehnologicheskaja osnova domostro-enija [Architectural and construction system IMET - a new technological basis of house construction]. ZhBI i konstrukcii. 2012; 2: 64-71. (In Russ.)

14. Bikbau M. Ja., Blinov V. P Dom rossijanina dolz-hen byt' krepost'ju [The house of a Russian should be a fortress]. ZhBIikonstrukcii. 2012; 3:64-70. (In Russ.)

15. Bikbau M. Ja. Novye cementy i betony. Otkrytie javlenija nanokapsuljacii dispersnyh veshhestv [Discovery of the phenomenon of nanocapsulation of dispersed substances]. ZhBI i konstrukcii. 2012; 4:67-72. (In Russ.)

16. Baranova T I., Sil'vanovich T G., Viktorov V. G., Bormotov A. N. Pustotnaja panel' pokrytij proizvodstvennyh zdanij [Hollow panel of coatings of industrial buildings]. Izvestija vuzov. Stroitel’stvo. 1995; 11: 3-6. (In Russ.)

17. Baranova T I., Sil'vanovich T G., Bormotov A. N. Oblegchennaja pustotnaja panel' pokrytija [Lightweight hollow coating panel]. Inzhenernye prob-lemy sovremennogo zhelezobetona. Ivanovo. 1995: 42-47. (In Russ.)

18. Baranova T I., Sil'vanovich T G., Bormotov A. N., Selivanov M. Ju. Realizacija konstruk-cionno-tehnologicheskih osobennostej zhelezobetona pri razrabotke novyh tipov panelej perekrytij [Implementation of structural and technological features of reinforced concrete in the development of new types of floor panels]. Izvestija vuzov. Stroitel’stvo. 1997; 4: 7-9. (In Russ.)

19. Fardiev R. F, Ashrapov A. H., Mustafin A. I. Issledovanie nesushhej sposobnosti pustotnyh plit per-ekrytija pri snizhennoj velichine opiranija na rigeli [Investigation of the bearing capacity of hollow floor slabs with a reduced amount of support on the crossbars]. Izvestija KGASU. 2014; 4 (30): 172-177. (In Russ.)

20. Bosakov B. V., Belevich V. N., Shhet'ko N. S., Rajchev V. P Raschet i jeksperimental'naja ocenka prochnosti mnogopustotnyh plit bezopalubochno-go formovanija s uchetom trebovanij EN [Calculation and experimental evaluation of the strength of hollow plates of formwork molding taking into account the requirements of EN]. Stroitel’naja nauka i tehnika. 2010; 6 (33): 47-54. (In Russ.)

21. Bosakov B. V., Belevich V. N., Shhet'ko N. S. Te-oreticheskie issledovanija po opredeleniju polozhenija naklonnoj treshhiny v priopornoj zone prednaprjazhen-nyh plit bezopalubochnogo formovanija [Theoretical studies on determining the position of an inclined crack in the support zone of prestressed slabs of formwork molding]. Vestnik Belorussko-Rossijskogo universiteta. 2011; 2 (31):127-133. (In Russ.)

22. Bosakov B. V., Belevich V. N., Shhet'ko N. S. Opredelenie velichiny vtjagivanija kanatov v izgibae-myh prednaprjazhennyh zhelezobetonnyh plitah bezopalubochnogo formovanija [Determination of the amount of rope retraction in bent prestressed reinforced concrete slabs without formwork molding]. Vestnik Brestskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. Stroitel’stvoiarhitektura. 2010; (61): 46-50. (In Russ.)

ВКЛАД СОАВТОРОВ

Селиванов А. В. Подготовка и проведение компьютерного моделирования, обработка полученных результатов, оформление статьи. Вклад соавтора составляет 40%.

Регер Ф. Ф. Руководство и участие в подготовке и проведении компьютерного моделирования, анализ полученных результатов, редактирование статьи. Вклад соавтора составляет 40%.

Чакурин И. А. Редактирование и оформление статьи. Вклад соавтора составляет 20%.

COAUTHORS’ CONTRIBUTION

Anton V. Selivanov. Preparation and implementation of computer modelling, processing of the results obtained, design of the article. The co-author contribution is 40%.

Fedor F Reger. Management and participation in the preparation and conduct of computer modelling, analysis of the results obtained, editing of the article. The co-author contribution is 40%.

Chakurin I. A. Editing and design of the article. The co-author contribution is 20%.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Селиванов Антон Валерьевич - инженер.

Регер Федор Федорович - канд. с.-х. наук. Чакурин Иван Алексеевич - канд. техн. наук, доц. кафедры «Строительные конструкции».

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Anton V. Selivanov - engineer.

Fedor F Reger - Cand. of Sci.

Ivan A. Chakurin - Cand. of Sci, Associate Professor, Building Structures Department.