CC BY
21Проектирование трехслойных железобетонных перекрытий
Полуэктов Максим Валентинович
магистрант, Московский государственный строительный университет, poluektov.mv@yandex.ru
Предложения о целесообразности устройства полостей в бетонных и железобетонных конструкциях были высказаны еще в начале их освоения. За десятилетия развития и широкого использования бетона и железобетона были разработаны, исследованы и использованы на практике многочисленные конструктивные элементы с полостями, которые по сравнению с цельными элементами имеют существенные преимущества и выгодны в экономическом аспекте при одновременном обеспечении надежности конструкции и ее эксплуатационных свойств.
В основном это линейные длинномерные сборные железобетонные конструкции: плиты перекрытия, балки пролетных строений, центрифугированной стойки и колонны и тому подобное. Их производство возможно только на специализированном стационарном оборудовании (например, с использованием пуансонов при изготовлении полых плит) и из-за технологических особенностей не может быть использовано для подавляющего большинства бетонных и железобетонных изделий. Создание в такой способ полостей связано с дополнительными трудо - и энергозатратами, что уменьшает эффект от непосредственной экономии материалов. Как показывают авторы статьи, наиболее перспективными являются трехслойные покрытия, состоящие не только из двух слоев железобетона, но и пенополистирола.
Ключевые слова: железобетонные перекрытия, пенополи-стирол, энергозатраты, полости.
В современном строительстве разработаны способы создания полостей, в частности в брусковых элементах с помощью прессования изнутри, они имеют ту же специфику, что и предыдущие - они требуют специализированного оборудования и могут быть использованы в заводских условиях только для отдельных типов сборных железобетонных конструкций [1],[2]. Отдельные способы образования полостей при помощи коробов, в частности деревянных, имели единичные индивидуальные решения и не нашли широкого применения как невыгодные.
Кроме того, многие железобетонные элементы различного назначения изготавливают массивными или сплошного сечения. Устройство в них полостей является допустимым и целесообразным в конструктивном аспекте, но невозможно из технологических соображений при традиционных способах образование полостей или нецелесообразным с учетом общих затрат на изделие.
Предложенные автором новые конструктивно-технологические решения оптимизации бетонных и железобетонных элементов образования полостей [3] были обоснованы на основе более ранних исследований специалистов [4]. Их суть заключается в том, что при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций используют вставки как отдельные изделия из сравнительно легких и дешевых материалов, которые остаются в теле бетона [5]. По сравнению с окружающим бетоном материал вставок имеет на порядок меньшую плотность и жесткость, поэтому условно можно считать, что пространство, которое они занимают, в конструктивном аспекте, является полостью. В конце концов, возможно и целесообразно полое изготовление самих вставок.
В последние годы интерес к использованию вставок при изготовлении железобетонных изделий растет, особенно в монолитных перекрытиях. Это подтверждают публикации, касающиеся поиска эффективных материалов для самих вставок и теоретически-экспериментальных исследований перекрытий комплексной конструкции [6-8].
Изготовление и исследование бетонных и же -лезобетонных элементов с облегчающими вставками и их исследования показали эффективность таких конструктивно-технологических решений. Ниже представлены конструктивно-
X X
о
го А с.
X
го т
о
ю 7
М О
а>
о
см
I-«. О!
О Ш
т
X
3
<
т о х
X
технологические решения элементов и особенности их напряженно-деформированного состояния.
Бетонные блоки стен подвалов. Бетонные конструкции фундаментов являются очень распространенными и, вместе с тем, очень материало-зататными элементами, несущая способность которых используется далеко не полностью (на ~ 5-7 % при малоэтажном и до ~ 30-50 % при многоэтажном строительстве). Особенно это касается конструкций ленточных фундаментов. Поэтому за десятки лет использования бетона в фундаментных элементах было высказано немало предложений по их оптимизации. Однако широкого применения на практике они не получили в связи с особенностями и сложностями их изготовления.
Использование вставок позволяет изготавливать блоки стен подвалов в имеющихся метал-лоформах без какого-либо их переоснащения [9, 10]. Были осуществлены комплексные исследования экспериментальных блоков стен подвалов с открытыми и замкнутыми полостями, описание и основные результаты которых представлены ниже.
Экспериментальные блоки стен подвалов были изготовлены с открытыми полостями (рис. 1, а, 1, б) и с арбалитовыми вставками (рис. 1, в), что обеспечивало замкнутость полостей. Изготавливали экспериментальные блоки стен подвалов и испытывали на силовом стенде. Всего в составе девяти фрагментов стен было испытано четыре типа экспериментальных блоков с полостностью от 28,7 до 43,0 %. Детально конструкцию, изготовление, методику и основные результаты испытаний блоков представлены в публикациях [1114].
Рис. 1. Конструкция экспериментальных блоков стен подвалов с открытыми и замкнутыми полостями: а - с 2-мя открытыми полостями; б - с 3-мя открытыми полостями; в -с 4-мя арболитовыми вставками.
Испытания пустотных блоков независимо от их конструкций и схемы загрузки (центрово или вне-центренно приложенного) обнаружили общую особенность напряженно-деформированного состояния сечений с полостями, а именно: при высоких уровнях загрузки вертикальные стенки по-
лостей начинают "выходить" из плоскости (рис. 2). Такой напряженно-деформированное состояние является сравнительно простым (одноосным) с возможной последующей потерей устойчивости, что зависит от соотношения сторон и толщины стенки, степени ее защемления в поперечных ребрах, влияния трения РТ с верхними и нижними блоками, прочности и деформативности бетона. Наличие верхней полки и тем самым обеспечение цельности сечения дает большую устойчивость и, соответственно, большую несущую способность блоков с замкнутыми полостями, что было подтверждено их экспериментальными исследованиями.
Фрагменты монолитной железобетонной плиты с трубчатыми вставками. Исходной теоретической конструкцией для исследований была принята монолитная железобетонная плита с размерами в плане 5Л5 м (рис. 4, а). Армирование как для квадратной плиты - одинаковое в обоих направлениях с расположением арматуры только в нижней зоне. Размеры и конструкцию плиты было принято с учетом имеющихся вставок - картонных труб наружным диаметром 110 мм с толщиной стенки 10 мм, достаточной для восприятия давления бетонной смеси при бетонировании опытных образцов. Вставки - трубы расположены с шагом 139 мм, что при общей высоте плиты 17,8 см дало пустотность 38,4 %. С этой плиты условно были "вырезаны" две взаимно перпендикулярные полосы (фрагменты) шириной 1 м, которые были приняты для дальнейшего изготовления и исследований. В результате такого "вырезания" получено два фрагмента плиты одинаковых общих размеров (шириной 1 м, длиной 5 м, высотой 178 мм), но разной конструкции (рис. 2).
Фрагмент плиты ФП-1 (в дальнейшем плита ФП-1) имеет поперечное расположение труб, торцы которых выходят на боковые грани опытного образца. Во фрагменте плиты ФП-2 (в дальнейшем плита ФП-2) полости расположены в продольном направлении, аналогично конструкции сборных полых плит.
Изготавливали опытные образцы фрагментов плит ФП-1 и ФП-2 на поддоне-металлоформе с дополнительной деревянной рамкой по периметру и высоте соответственно габаритных размеров опытных образцов плит.
Испытания плит ФП-1 и ФП-2 выполняли в лаборатории. Каждый фрагмент испытывали отдельно как свободно опертую на всю ширину коротких сторон конструкцию с расстоянием между осями опор 4,85 м.
Нагружали опытные образцы поэтапно штучными грузами, которые равномерно раскладывали по всей площади плиты [15].
Основные результаты испытаний таковы. Общая разрушающая нагрузка для плиты ФП-1 составляет 10,55 кН/м2 с учетом собственного веса
плиты - 13,28 кН/м . Характер разрушения свидетельствовал о том, что исчерпание прочности плиты ФП-1 наступило в результате среза бетона в верхней части сечения плиты, ослабленного сквозным отверстием на всю ширину сечения.
Плита ФП-2 при нагрузке 11,51 кН/м2 не разрушилась, но имела значительные прогибы и с требованиями техники безопасности нагрузки не увеличивали. В таком загруженном состоянии плита была оставлена на сутки, после чего в ней несколько увеличились прогибы, но разрушение не наступило.
Следовательно, прочность железобетонной плиты при расположении трубчатых полостей перпендикулярно к ее оси значительно меньше, чем при расположении этих полостей вдоль оси.
Плоское монолитное железобетонное перекрытие размерами в плане 7,6x12,1 м. При реконструкции бывшего промышленного здания под торгово-гостиничный комплекс возникла потребность в замене старого деревянного перекрытия чердачного этажа с колоннами в средней части на капитальное без промежуточных опор с надстройкой полноценного этажа. Учитывая неравномерное оседание во время долговременной эксплуатации и повреждения каменных стен, расположенных по периметру, было предложено монолитное железобетонное перекрытие, диск которого связывает между собой все стены. Конструктивное решение четвертины этого перекрытия, симметричного в обоих направлениях, подано на рис. 2.
Конструирование перекрытия принято на основании статических расчетов. Общая высота сечения И = 260 мм принята прежде всего из условий жесткости. В средней части перекрытия вставки из пенополистирола размерами сечения 160Л160 мм расположены в поперечном направлении с расстоянием между ними в плане 70 мм. В результате в этом направлении имеем многоребристую конструкцию, в которой поочередно расположены вертикальные ребра и вставки (рис. 2, сечение А-А).
В продольном направлении конструкция перекрытия, в отличие от поперечного, является неоднородной: в пределах ширины вставок имеем сечение с верхней и нижней полками толщиной 50 мм, между вставками - сплошное железобетонное сечение (рис. 2, сечение Б-Б).
Для надежной анкеровки арматуры, расположенной в нижней части плиты, а также для обеспечения прочности наклонных сечений плиты на приопорных участках, вставки не доводили до краев плиты. Согласно результатам статического расчета, наибольшие значения поперечных сил имеем на средних приопорных участках, поэтому на этих участках полообразующие вставки не доведены до стен в большей степени (рис. 2). Учитывая меньшую прочность сечений плиты на срез
в пределах ширины вставок, на торцевых участках плиты вставки были расположены в направлении, перпендикулярном к основному расположение вставок из значительной ширины участками сплошного бетона между ними, в которых смонтировали дополнительную верхнюю продольную и поперечную арматуру. Верхняя арматура также предусмотрена на угловых участках перекрытия, на которых, согласно результатам расчета, возникают растягивающие напряжения.
Рис. 2. Общее конструктивное решение перекрытия: 1 -каменные стены; 2 - монолитный железобетон; 3 - вставки из пенопласта
Рис. 3. Схема напряженно-деформированного состояния верхней полки перекрытия в сечениях с вставками: а -местное сечение; б - план
За счет вставок собственный вес перекрытия размерами в плане 7,6Л12,1 м общей высотой 260 мм уменьшилась на 32,4 %.
Испытание перекрытия осуществляли с использованием предварительно взвешенных кирпичей и песка. При нормативной нагрузке макси-
х
X
о
го А с.
X
го т
о
ю 7
М О
а>
о
см
I-«. О!
О Ш
т
X
3
<
т о х
X
мальное значение прогиба, замеренное в средней части, составляло 4,7 мм или 1/1617 и 1/2574 согласно пролету плиты в коротком и длительном направлении. Это свидетельствует о значительной жесткости плиты со вставками и о возможности еще большей ее оптимизации. Вместе с тем, при испытании перекрытия была обнаружена такая особенность его напряженно-деформированного состояния. Отдельные приборы, которые были расположены сверху плиты над пустотами, особенно при высоких уровнях нагрузки фиксировали не деформации сжатия (что, как известно , является закономерным для верхних волокон плитных элементов), а деформации растяжения. Очевидно, это связано со сложным напряженно-деформированным состоянием перекрытия в сечениях с вставками. Верхняя полка в этих сечениях испытывает двухосное сжатие от общего действия моментов в поперечном и продольном направлениях и местного действия изгибающего момента от приложенного к перекрытию равномерно распределенной нагрузки. При отсутствии отдельных участков местного нагрузка полку может выгнуть из плоскости вверх, а при его наличии потеря устойчивости может произойти от прогибания верхней полки внутрь (рис. 6). Возможна потеря устойчивости верхней полки зависит от ее пролета а, толщины ИЛ, толщины промежуточных ребер Ь, величины нагрузки Ре, сжимающих усилий Р1 и Р2 и тому подобное.
Круглое монолитное железобетонное перекрытия радиусом 9,1 м. При реконструкции здания ресторана необходимо было устроить новое горизонтальное перекрытие под летний бассейн площадка поверх существующего конусного ча-шеподобного перекрытия. В консольной части меньшего полукруга здания это существенно увеличивало нагрузку на колонны и поэтому, для уменьшения собственного веса перекрытия общей высотой 185 мм, были использованы пакеты пенопластовых вставок общей высотой 115 мм. Использование пенопластовых вставок значительных размеров в плане позволило достичь пустотности и соответствующего уменьшения расхода и веса бетона 47,3 %. Фрагмент перекрытия и характерное сечение представлен на рис. 4.
Напряженно-деформированное состояние перекрытия круглого в сечении с вставками является сложным: кроме общего действия моментов в радиальном и ином направлениях, имеем дополнительное действие растягивающих или сжимаемых усилий в этих направлениях и местный изгиб верхней площади над полостями от приложенной эксплуатационной нагрузки. Точное описание такого НДС является сложным. Поэтому при расчете и конструировании плиты в сечениях с вставками были использованы приблизительные методы.
Рис. 4. Фрагмент (а) и местное сечение (б) круглого перекрытия с пенопластовыми вставками: 1 - пенопластовые вставки; 2 - металлические балки; 3 - арматура
Монолитное плоское неразрезное железобетонное перекрытие. Другой опыт использования пенопластовых вставок связан с реконструкцией здания оздоровительного комплекса санатория. Вместо перекрытия с дощатым настилом в средней части мансардного этажа необходимо было устроить капитальное перекрытие под полноценный этаж.
Основные конструктивные элементы перекрытия - металлические балки пролетом 12 м, расположенные с шагом 6 м в поперечном направлении помещения размерами в плане 11,7*24,4 м (рис. 8). Балки приняты из двух спаренных двутавров высотой 45 см, то есть даже из конструктивных требований высота балок является явно недостаточным при пролете 12 м (И/! = 1/27). Поэтому при реконструкции отдали предпочтение монолитной железобетонной плите на средних освобожденных участках перекрытия, которая при помощи жестких и гибких тяг конструктивно объединяется с металлическими балками, увеличивая их общую рабочую высоту до 80 см.
Высота монолитного перекрытия принята такой же, как и сборных круглополостных плит - 22 см. Толщина верхней и нижней полки 45 мм, промежуточных вертикальных ребер - 70 мм (см. рис. 5).
В отличие от предыдущих перекрытий, напряженно-деформированное состояние этого перекрытия есть несколько проще. В общем, даже с учетом неразрезности, работа монолитного перекрытия аналогична работе сборных железобетонных полых плит перекрытия, то есть полости расположены в одном направлении - между балками. Однако, в отличие от круглополостных сборных плит перекрытия с устойчивым овальным очертанием над полостями, прямолинейное очертание нижней грани полки над вставкой в монолитном перекрытии имеет значительный пролет (в этом конструктивном решении 500 мм), что от приложенного сверху эксплуатационной нагрузки может привести к потере устойчивости как в поперечном направлении, так и в продольном от совместного действия местного и общего изгибающих моментов.
Поэтому конструировать и армировать верхние полки плиты необходимо с учетом совместного действия этих силовых факторов и особенностей напряженно-деформированного состояния, возникающего при этом.
дываются с общими напряжениями перекрытия. В зависимости от общих и местных условий работы перекрытия отдельные возможные схемы НИС представлены на рис. 10. В принципе в реальных конструкциях с полостями (вставками) возможно и другое сочетание общих и местных силовых факторов.
Рис. 6. Напряженно-деформированное состояние элементов при действии сжимающих сил: а - при одноосевом сжатии; б - при двухосевом сжатии; в - при двухосевом растяжении и сжатии
Рис. 5. Расположение вставок в плане (а) и в сечении (б) перекрытия: 1 - существующие полые плиты перекрытия; 2 -металлические балки; 3 - пенопластовые вставки, В-1... В-3 - марки вставок по типоразмеру
Основные виды напряженно-
деформированного состояния бетонных и железобетонных элементов с полостями. Как видим из рассмотренных выше экспериментальных бетонных и железобетонных конструкций и натурных испытаний отдельных из них, в сечениях с полостями возникает сложное напряженно-деформированное состояние, которое зависит от типа конструктивного элемента, общей расчетной статической схемы, размеров сечения, приложенного местного нагрузки и тому подобное.
В целом основные виды НИС элементов в сечениях с полостями можно привести до таких расчетных схем.
При воздействии на полку (ребро, стенку и т. п.) только сжимающих усилий (например, блоков стен подвалов) имеем самый простой НИС (рис. 9, а), который касается линейного напряженного состояния. В перекрытиях НИС сложнее. Если плита перекрытия работает в двух направлениях от общего действия моментов, у полки над полостью возникает двухосный НИС от сжимающих напряжений о1 и о2 (рис. 6, б). Это самый простой плоский двухосевой напряженное состояние. В перекрытиях сложной конфигурации в плане (например, круглых) возможно совместное действие сжимающих и растягивающих напряжений (рис. 6, в).
При местном воздействии нагрузки в полках перекрытий с полостями дополнительно возникает местный изгиб, напряжение от которого накла-
Рис. 7. Напряженно-деформированное состояние элементов при совместном действии осевых сил и моментов: а - при действии моментов и осевых сил в двух плоскостях; б - при действии осевых сил и моментов в одной плоскости; в - при действии осевых сил и моментов в двух плоскостях
Дополнительным силовым и соответственно усложняемым для НИС фактором в сечениях с полостями является поперечная срезная сила, что характерно прежде всего для приопорных участков монолитных железобетонных плит перекрытия. Возможность и опасность внезапного разрушения от такого силового воздействия показали испытания фрагментов перекрытия с трубчатыми вставками. При прямоугольном облике полости напряженно-деформированное состояние полостного сечения осложняется действием местного момента М1.
Расположением самих вставок и их размерами можно регулировать несущую способность конструкции и добиваться примерно одинаковых значений прочности нормальных (от преобладающего действия М) и наклонных (от преобладающего действия О) сечений. Показательными в этом плане являются экспериментальные исследования, осуществленные И с трехслойными плитными элементами. В одном из вариантов для большего облегчения плит использовали гипсовые П-образные короба. Квадратные в плане свободно оперты плиты размерами 5,3*5,3 м с коробами, размещенными в одном направлении, разрушались по наклонных сечениях задолго (66,5 %) до исчерпания прочности нормальных сечений. При более рациональном расположении коробов (по диагоналям) несущая способность
X X
о
го А
с.
X
го т
о
ю 7
М О
да
о
см
I-«. О!
О Ш
т
X
3
<
т о х
X
нормальных сечений была использована полностью - плита разрушилась от действия момента, а не поперечной силы. Итак, формообразованием изнутри можно конструировать железобетонные элементы с почти одинаковой несущей способности нормальных и наклонных сечений при неизменных габаритных размерах.
Очевидно, что для обеспечения лучшей устойчивости верхней полки железобетонных плит перекрытия полостям целесообразно предоставить вверху сводчатого очертания, особенно из-за значительного поперечного размера полостей. В таком случае, в отличие от прямоугольной полости, можно не предусматривать армирование полки при практически одинаковой площади полости. Однако напряженно-деформированное состояние сечения с переменными по высоте полостями является более сложным по сравнению с сечением с прямоугольными неизменными по высоте полостями, особенно при совместном действии общих и местных силовых факторов в обоих направлениях.
Отдельным усложняемым фактором для плит неоднородной (комплексной) конструкции является температурное воздействие, в частности от пожаров. Как видим, проблема эффективного в конструктивном плане полостеобразования связана с моделированием сложного НИС, который зависит от многих факторов: от силовых и термомеханических воздействий, от геометрических, прочностных и деформационных характеристик материалов. Дополнительным усложняемым фактором является то, что бетон является не упругим, а упруго-пластичным материалом, особенно при высоких уровнях напряжений.
Существенной экономии материалов и их стоимости, особенно в конструкциях массового изготовления, можно достичь на основе методов оптимального проектирования. Большое значение при этом приобретает теория расчета конструктивных элементов сложных форм. Существенного развития требуют методы расчета и проектирования сборно-монолитных и особенно монолитных конструкций. Наряду с возможностью создания новых эффективных форм это обеспечивает уменьшение расхода металла, цемента и сокращения трудозатрат. Полости, в частности с использованием вставок, позволяют создать такие формы как в сборных, так и в многочисленных монолитных и сборно-монолитных конструкциях, где они могут иметь широкое применение. Итак, проблему полообразования необходимо рассматривать в комплексе с развитием методов проектирования и совершенствованием теории расчета таких эффективных элементов.
Бетонные и железобетонные конструкции, оптимизированные полостеобразованием, в сечениях с полостями имеют сложное напряженно-деформированное состояние, которое зависит от
многих факторов. Конфигурацию, размеры и расположение пустот (вставок) необходимо принимать с учетом общего статического расчета конструкций; прежде всего это касается монолитных плоских железобетонных перекрытий, в которых формообразованием изнутри можно обеспечить практически одинаковые значения прочности нормальных и наклонных сечений. Проблему оптимизации бетонных и железобетонных конструкций полостеобразованием необходимо рассматривать в комплексе с развитием новых методов проектирования и усовершенствования теории их расчета со вставками из материалов более мягкого типа - пенополистирола.
Литература
1. Беляев А.В. К расчету трехслойных железобетонных плит перекрытий // Инженерный вестник Дона. 2015. № 1-2 (34). С. 23.
2. Данель В.В. Стык наружных стеновых панелей с монолитным железобетонным поясом // Жилищное строительство. 2013. № 7. С. 12-13.
3. Тропина П.М., Шиловская Н.А., Попов Е.В., Мелехов В.И., Лабудин Б.В. Особенности расчета двух- и трехслойных панелей перекрытий на деревянном каркасе с податливыми связями // В сборнике: Строительная наука - XXI: теория, образование, практика, инновации Североарктическому региону Сборник трудов VIII международной научно-технической конференции. 2017. С. 289-297.
4. Лившиц А.Я. Звукоизоляция трёхслойных тонких бетонных конструкций с интегрированным каркасом // Ученые записки физического факультета Московского университета. 2017. № 5. С. 1750503.
5. Ищук М.К. Особенности расчета многослойных стен с жесткими связями // Строительная механика и расчет сооружений. 2018. № 4 (279). С. 69-76.
6. Попов Е.В., Тропина П.М., Шиловская Н.А., Русланова А.В., Лабудин Б.В., Мелехов В.И. Трехслойная ребристая панель на податливых связях // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. 2017. № 4. С. 33-42.
7. Ямлеев У.А., Кудряшова Р.А., Сафин Ф.Р. Стыковое соединение наружных трехслойных стеновых панелей с несущей перегородкой // патент на изобретение ^Б 2243333 27.05.2003
8. Ефимова О.Г., Федонюк Н.Н., Блинов А.В., Булкин В.А. Применение в судостроении трехслойных конструкций с гофрированным средним слоем из полимерных композиционных материалов // Морской вестник. 2012. № 2 (42). С. 79-82.
9. Абрамов Д.Г. Учёт влияния жестких вставок в армировании монолитных железобетонных балочных плит перекрытий // В сборнике: Теоретические исследования и экспериментальные раз-
работки студентов и аспирантов Сборник научных трудов. Тверь, 2018. С. 174-179.
10.Стетюха Г.В., Жиндаева В.В. Особенности расчёта безбалочных железобетонных перекрытий на продавливание // В сборнике: Современные проблемы строительства зданий и сооружений в суровых условиях Сборник материалов I Всероссийской научно-практической конференции строителей. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Забайкальский государственный университет»; ответственный редактор Н.П. Си-гачев. 2018. С. 14-17.
11.Староста Н.А. Обоснование применения облегченных монолитных железобетонных перекрытий // Молодой ученый. 2019. № 6 (244). С. 2228.
12.Малахова А.Н. Компьютерные расчеты для определения характера разрушения и параметров трещинообразования железобетонных плит перекрытий
13.В сборнике: "Лолейтовские чтения-150". Современные методы расчета железобетонных и каменных конструкций по предельным состояниям Сборник докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора, автора методики расчета железобетонных конструкций по стадии разрушения, основоположника советской научной школы теории железобетона, основателя и первого заведующего кафедрой железобетонных конструкций Московского инженерно-строительного института (МИСИ) А.Ф. Лолейта. Под редакцией А.Г. Тамразяна. 2018. С. 227-232.
14.Топчий Д.В., Болотова А.С., Васильева Ю.А. Технологический процесс устройства монолитных железобетонных перекрытий с вклады-шами-пустотообразователями на примере технологии "cobiax" // Перспективы науки. 2019. № 2 (113). С. 61-67.
15.Гануляк И.В., Шлеенко А.В. Использование железобетонных безбалочных перекрытий в современном строительстве // В сборнике: Проблемы и перспективы развития России: Молодежный взгляд в будущее Сборник научных статей Всероссийской научной конференции. В 4-х томах. Ответственный редактор А.А. Горохов. 2018. С. 235-238.
Design of three-layer reinforced concrete floors Poluektov M.V.
Moscow State University of Civil Engineering Suggestions about the expediency of device cavities in concrete and reinforced concrete structures were made at the beginning of their development. Over the decades of development and widespread use of concrete and reinforced concrete, numerous structural elements with cavities have been developed, researched and used in practice, which, compared to solid elements, have significant advantages and are economically beneficial while ensuring the reliability of the structure and its operational properties.
These are mainly linear lengthy precast reinforced concrete structures: floor slabs, beams of superstructures, centrifuged posts and columns, and the like. Their production is possible only on specialized stationary equipment (for example, using punches in the manufacture of hollow plates) and due to technological features cannot be used for most concrete and reinforced concrete products. The creation of cavities in this way is associated with additional labor and energy costs, which reduces the effect of direct material savings. As the authors of the article show, the most promising are three-layer coatings, consisting not only of two layers of reinforced concrete, but also polystyrene foam.
Keywords: reinforced concrete floors, polystyrene foam, energy consumption, cavities.
References
1. Belyaev A.V. To the calculation of three-layer reinforced concrete floor slabs // Engineering Herald of the Don. 2015. No. 1-2 (34). S. 23.
2. Danel V.V. Joint of external wall panels with a monolithic reinforced concrete belt // Housing construction. 2013. No. 7. P. 12-13.
3. Tropina P.M., Shilovskaya N.A., Popov E.V., Melekhov V.I.,
Labudin B.V. Features of the calculation of two- and three-layer floor panels on a wooden frame with flexible connections // In the collection: Building Science - XXI: Theory, Education, Practice, Innovation of the North Arctic Region Proceedings of the VIII International Scientific and Technical Conference. 2017.S. 289-297.
4. Livshits A.Ya. Sound insulation of three-layer thin concrete structures with an integrated framework // Scientific notes of the Physics Department of Moscow University. 2017. No. 5. P. 1750503.
5. Ischuk M.K. Features of the calculation of multilayer walls with
rigid connections // Structural mechanics and calculation of structures. 2018.No 4 (279). S. 69-76.
6. Popov E.V., Tropina P.M., Shilovskaya N.A., Ruslanova A.V.,
Labudin B.V., Melekhov V.I. A three-layer ribbed panel on flexible connections // Bulletin of the Volga State Technological University. Series: Materials. Constructions. Technology. 2017. No. 4. P. 33-42.
7. Yamleev U.A., Kudryashova R.A., Safin F.R. Butt joint of external three-layer wall panels with a supporting partition // Patent for invention RUS 2243333 05/27/2003
8. Efimova O. G., Fedonyuk N. N., Blinov A. V., Bulkin V. A. The
use in shipbuilding of three-layer structures with a corrugated middle layer of polymer composite materials // Marine Bulletin. 2012. No. 2 (42). S. 79-82.
9. Abramov D.G. Taking into account the influence of rigid inserts
in the reinforcement of monolithic reinforced concrete floor slabs // In the collection: Theoretical research and experimental development of undergraduate and graduate students Collection of scientific papers. Tver, 2018.S. 174-179.
10. Stetyukha G.V., Zhindaeva V.V. Features of the calculation of beam-free reinforced concrete floors for punching // In the collection: Modern problems of construction of buildings and structures in harsh conditions Collection of materials of the I All-Russian scientific and practical conference of builders. Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Transbaikal State University"; executive editor N.P. Sigachev. 2018.S. 14-17.
11. Starost N.A. The rationale for the use of lightweight monolithic reinforced concrete floors // Young scientist. 2019.No 6 (244). S. 22-28.
12. Malakhova A.N. Computer calculations to determine the nature of failure and cracking parameters of reinforced concrete floor slabs
13. In the collection: "Loleitovskie readings-150". Modern methods for calculating reinforced concrete and stone structures by ultimate conditions Collection of reports of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the 150th anniversary of the professor, author of the method for calculating reinforced concrete structures by the stage of destruction, founder of the Soviet scientific school of the theory of reinforced concrete, founder and first head of the
X X О го А С.
X
го m
о
ю 7
M О
to
department of reinforced concrete structures Moscow Institute of Civil Engineering (MISI) A.F. Loleita. Edited by A.G. Tamrazyana. 2018.S. 227-232.
14. Topchiy D.V., Bolotova A.S., Vasilyeva Yu.A. The technological process of the device of monolithic reinforced concrete floors with liners-hollow formers on the example of technology "cobiax" // Prospects of science. 2019.No 2 (113). S. 61-67.
15. Ganulyak I.V., Shleenko A.V. The use of reinforced concrete beam-free floors in modern construction // In the collection: Problems and prospects for the development of Russia: Youth look into the future Collection of scientific articles of the All-Russian Scientific Conference. In 4 volumes. Executive Editor A.A. Gorokhov. 2018.S. 235-238.
a>
o
CN
I-«. Ol
O HI
m x
3
<
m o x
X
