Розрахунок будинків соціального житла деформаційним методом з використанням трансформованих в часі діаграм деформування

Abstract

UK: У більшості країн світу житлова політика є однією із найвагоміших сфер публічної політики та тем постійних найгостріших суспільних дискусій. Зростання обсягів будівництва в останні роки, більшість населення, особливо його незахищені верстви, фактично позбавлені можливостей будь-яким чином поліпшити умови свого проживання через велику собівартість житла. Створення соціального житла має стати одним із найважливіших напрямів житлової політики України, ключовим фактором соціального захисту тих верств населення, які потребують підтримки з боку держави. Найважливіша економічна умова успішності здійснення програми будівництва соціального житла - мінімізація його собівартості - диктуватиме й вимоги як до вибору місця його будівництва, так і до застосовуваних конструктивних систем, поверховості, будівельних матеріалів тощо. Другою важливою проблемою створення соціального житла є надання допомоги населенню, яке постраждало від проявів стихії або техногенних впливів, або війскові дії на сході країни і повністю втратило житло. Проблема є суттєвим соціальним завданням держави. Вирішення проблеми вимагає створення двох систем будинків. Перша повинна забезпечувати створення тимчасового житла в екстремально стислий термін. Друга полягає в швидкому будівництві індустріальними методами первинного житла, яке надається постраждалим на засаді державної субсидії. При цьому будинки для постійного проживання, навіть в умовах обмежених термінів будівництва, повинні бути не тільки швидкобудуємими, але, у першу чергу, і такими, що відповідають вимогам чинних Будівельних Норм щодо міцності, довговічності, енергоефективності, комфорту, екологічності, архітектурної виразності і т.д., а також кліматичним, геологічним і іншим особливостям регіону будівництва. Розраховуючи подібні схеми будинків соціального житла серед перелічиних умов конструювання необхідно враховувати довготривалість використання. Тому міцність конструкцій соціального житла при тривалій дії навантаження з врахуванням трасформуємих діаграм деформування бетону набуває великого значення.Для вирішення завдання існує безліч підходів. Багато з них мають свої плюси і мінуси. У нашому випадку найбільш оптимальний і логічний буде метод розрахунку рамних конструкцій методом переміщень з використанням деформаційного методу зі змінною жорсткістю стержнів на основі використання трансформуємих в часі діаграм деформування бетону. Даний метод дає повну свободу у вирішенні завдання статичної невизначеності і безпосереднього розрахунку перерізу елементів. Такий підхід дозволяє вирішити задачу в не залежності від типу завантаження і/або їх комбінації. Для розрахунку плоскої рами в нелінійній постановці ітераційним методом з коригуванням змінних жорсткостей в перерізах ригеля та стійок використаємо алгоритм розв'язання системи нелінійних рівнянь рівноваги залізобетонного розрахункового перерізу за деформаційним методом на основі використання трансформуємих в часі діаграм деформування бетону.Висновки. Порівняльний аналіз чотирьох КС та розрахунок рамних конструкцій зі змінною жорсткістю з використанням трансформуємих в часі діаграм деформування бетону дає можливість максимально ефективно використовувати несучу здатність конструкцій з зниженням витрат на виготовлення та отримувати результати з високою точністю. Каркасна система дозволяє достатньо вільне використання внутрішнього простору для організації планування індивідуального будинку. Панельні варіанти утворюють більш «жорстку» планувальну структуру, але достатню для первинного забезпечення житлом середньої за складом родини. Збільшення потенціального ресурсу використання несучих конструкцій.

RU: В большинстве стран мира жилищная политика является одной из важных сфер публичной политики и тем постоянных острых общественных дискуссий. Рост объемов строительства в последние годы, большинство населения, особенно его незащищенные слоя, фактически лишены возможности каким-либо образом улучшить условия своего проживания из-за большой себестоимость жилья. Создание социального жилья должно стать одним из важнейших направлений жилищной политики Украины, ключевым фактором социальной защиты тех слоев населения, которые нуждаются в поддержке со стороны государства. Важнейшее экономическое условие успешности осуществления программы строительства социального жилья - минимизация его себестоимости – будет диктовать требования как к выбору места его строительства, так и к применяемым конструктивным системам, этажности, строительных материалов и т.д. Второй важной проблемой создания социального жилья является оказание помощи населению, пострадавшему от проявлений стихии или техногенных воздействий, или военные действия на востоке страны и полностью утратило жилье. Проблема является существенной социальной задачей государства. Решение проблемы требует создания двух систем зданий. Первая должна обеспечивать создание временного жилья в экстремально сжатые сроки. Вторая заключается в быстром строительстве индустриальными методами первичного жилья, предоставляемого пострадавшим по принципу государственной субсидии. При этом дома для постоянного проживания, даже в условиях ограниченных сроков строительства, должны быть не только быстровозводимыми, но и соответствующими требованиям действующих строительных норм по прочности, долговечности, энергоэффективности, комфорта, экологичности, архитектурной выразительности и т.д., а также климатическим, геологическим и другим особенностям региона строительства. Рассчитывая подобные схемы зданий социального жилья среди перечисленных условий конструирования необходимо учитывать продолжительность использования. Поэтому прочность конструкций социального жилья при длительном воздействии нагрузки с учетом трансформируемых диаграмм деформирования бетона приобретает большое значение. Для решения задачи существует множество подходов. Многие из них имеют свои плюсы и минусы. В нашем случае наиболее оптимальный и логичный будет метод расчета рамных конструкций методом перемещений с использованием деформационного метода с переменной жесткостью стержней на основе использования трансформируемых во времени диаграмм бетона. Данный метод дает полную свободу в решении задачи статической неопределимости и непосредственного расчета сечения элементов. Такой подход позволяет решить задачу в не зависимости от типа загрузки и/или их комбинации. Для расчета плоской рамы в нелинейной постановке итерационным методом с корректировкой переменных жесткостей в сечениях ригеля и стоек используем алгоритм решения системы нелинейных уравнений равновесия железобетонного расчетного сечения деформационным методом на основе использования трансформируемых во времени диаграмм деформирования бетона. Выводы. Сравнительный анализ четырех КС и расчет рамных конструкций с переменной жесткостью с использованием трансформируемых во времени диаграмм деформирования бетона дает возможность максимально эффективно использовать несущую способность конструкций со снижением затрат на изготовление и получать результаты с высокой точностью. Каркасная система позволяет достаточно свободно использовать внутреннее пространство для организации планирования индивидуального дома. Панельные варианты создают более «жесткую» планировочную структуру, но достаточную для первичного обеспечения жильем средней по составу семьи. Увеличение потенциального ресурса использования несущих конструкций.

EN: In most countries of the world, housing policy is one of the important areas of public policy and the constant acute public debate. The growth in construction in recent years, the majority of the population, especially its unprotected strata, are actually unable to improve their living conditions in any way because of the high cost of housing. The creation of social housing should be one of the most important areas of Ukraine's housing policy, a key factor in the social protection of those segments of the population who need government support. The most important economic condition for the success of the social housing construction program - the minimization of its cost price - will dictate the requirements for both the choice of the location of its construction and the structural systems, floors, construction materials used, etc. The second important problem of creating social housing is providing assistance to people affected by manifestations of natural or man-made impacts, or military actions in the east of the country and completely lost housing. The problem is an essential social task of the state. Solving the problem requires the creation of two building systems. The first should ensure the creation of temporary housing in extremely short terms. The second is the rapid construction by industrial methods of primary housing provided to the victims on the basis of the state subsidy. At the same time, houses for permanent residence, even in conditions of limited construction time, should not only be quick-erect, but also in accordance with the requirements of the current building standards for strength, durability, energy efficiency, comfort, environmental friendliness, architectural expressiveness, etc., as well as climatic, Geological and other features of the construction region. While calculating such schemes of social housing buildings among the listed construction conditions, it is necessary to take into account the duration of use. Therefore, the strength of social housing designs with long-term load effects, taking into account the transformable concrete deformation diagrams, becomes very important.There are many approaches to solve the task. Many of them have their pros and cons. In our case, the most appropriate and logical method is to calculate frame structures by displacement using the deformation method with variable stiffness rods through the use of transformable strain diagrams of concrete. This method gives full freedom in solving the problem of redundancy and the direct calculation of elements section. Such approach helps to solve the problem despite the type of load and / or their combination. In order to calculate the flat frame in nonlinear installment by iterative method with adjusted variable rigidity in sections of crossbar and uprights we are using an algorithm for solving systems of nonlinear equations for concrete estimated sections equilibrium using the deformation method through the use of transformable strain diagrams of concrete. Conclusions. The comparative analysis of four CS and the calculation of variable-rigidity frame structures using timevarying diagrams of concrete deformation make it possible to use the load-bearing capacity of structures as efficiently as possible while reducing production costs and to obtain results with high accuracy. The frame system allows you to freely use the internal space for organizing the planning of an individual house. The panel options create a more "rigid" planning structure, but sufficient for the primary provision of housing to an average family. Increase in the potential resource for the use of load-bearing structures.