Проєктування прибуткового житла в м. Київ

Abstract

У сучасному будівництві важко уявити будівництво великих будівель та інших об'єктів без якісних будівельних матеріалів, основним із яких є монолітний залізобетон. Безбалочні перекриття - це надзвичайно прості несучі конструкції, які складаються із залізобетонних плит однакової товщини. Монолітні безбалочні перекриття становлять значний обсяг сучасного домобудування, тому дослідження їхнього ефективного армування становить великий практичний інтерес. Сучасне проектування безбалочних монолітних залізобетонних перекриттів в програмних комплексах («ЛІРА САПР», SCAD тощо), що базуються на МСЕ (методі скінченних елементів), стикається з проблемою нескінченного зростання моментів в точках обпирання плити на колону (пілон). Без коректного моделювання вузла (наприклад, через абсолютно жорсткі тіла - АЖТ) проектувальники отримують фіктивні піки зусиль. Це призводить до необґрунтованого переармування верхньої надопорної зони (надлишкові витрати сталі до 20–35%) та ускладнює розрахунок на продавлювання. Оптимізація моделі вузла є ключем до економічної ефективності без втрати надійності. Метою наукової роботи є розробка методики оптимізації армування опорних зон шляхом уточнення розрахункових моделей у програмних комплексах, що дозволяє знизити металомісткість надопорної арматури при дотриманні вимог до міцності на продавлювання. Об’єкт дослідження – напружено-деформований стан (НДС) опорних зон безбалочних монолітних залізобетонних перекриттів при статичному навантаженні. Предмет дослідження – вплив способів моделювання вузла з’єднання «плита-колона» (зокрема використання АЖТ та скінченних елементів різної апроксимації) на розрахункові значення згинальних моментів та площу необхідного армування. Методи дослідження: - аналіз методів скінченних елементів для залізобетонних конструкцій, порівняння нормативних методик (ДСТУ, Eurocode) щодо розрахунку зрізу; - комп’ютерне моделювання в ПК «ЛІРА САПР» з варіацією параметрів АЖТ, кроку сітки МСЕ та типів скінченних елементів; - статистична обробка результатів для виявлення закономірностей зниження моментів. Практичне значення одержаних результатів 1. Впровадження уточнених моделей дозволяє проектним організаціям зменшити витрати верхньої робочої арматури на 15–20%. 2. Результати роботи можуть бути використані як інструкція для інженерів-конструкторів щодо коректного моделювання вузлів з’єднання плити з колонами різного перерізу.