Міцність та тріщиностійкість тришарових залізобетонних стінових панелей

Abstract

UK: Робота спрямована на удосконалення методу розрахунку міцності та тріщиностійкості тришарових залізобетонних стінових панелей з урахуванням особливостей будови та роботи конструкції. Визначено, що суттєвою перевагою при виготовленні тришарових панелей з середнім шаром з полістиролбетону є утворення монолітної в'язі між шарами, що знижує витрату робочої арматури і виключає утворення теплопровідних включень у порівнянні з аналогічними тришаровими конструкціями з гнучкими в'язями або залізобетонними брусами. Розрахунок моменту утворення тріщин та міцності перерізів нормальних до поздовжньої вісі для тришарових конструкцій з монолітною в'язю виконано методом приведених перерізів (з модифікацією) та запропонованим метод. Визначено особливості виготовлення тришарових огороджувальних залізобетонних конструкцій з теплоізоляційним шаром з полістиролбетону та методику проведення їх випробувань. Теоретична оцінка отриманих результатів показала, що розрахунок тришарових залізобетонних елементів монолітного перерізу на міцність та тріщиностійкість з урахуванням їх особливостей напружено-деформованого стану за запропонованим методом найбільш точно оцінює експериментальні результати. Проведено дослідження техніко-економічних показників, в результаті чого, виявлено, що найбільш економічним варіантом є тришарові залізобетонні панелі з монолітною в'язю між шарами і середнім шаром з полістиролбетону

RU: Работа направлена на разработку научно обоснованных положений расчета прочности и трещиностойкости трехслойных ограждающих железобетонных стеновых панелей с учетом особенностей конструктивного решения и работы конструкции. Определено, что существенным преимуществом при изготовлении трехслойных панелей со средним слоем из полистиролбетона является образование монолитной связи между слоями, что снижает расход рабочей арматуры и исключает образование теплопроводных включений по сравнению с аналогичными трехслойными конструкциями с гибкими связями или железобетонными брусьями. Расчет момента образования трещин и прочности сечений нормальных к продольной оси для трехслойных конструкций с монолитной связью выполнено методом приведенных сечений (с модификацией) и предложенным методом. Определение прочности сечений нормальных к продольной оси по методу приведенных сечений предусматривает переход от трехслойной конструкции прямоугольного сечения до приведенного двутаврового однородного сечения через соотношение прочностей бетонов на сжатие, а при определении момента образования трещин переход выполняется исходя из соотношения начальных модулей упругости. Для учета неупругой работы бетона растянутой зоны и критерия образования трещин – достижения бетоном растянутой зоны предельной растяжимости, предлагается при определении момента образования трещин приведение в растянутой зоне осуществлять через соотношения прочностей бетонов на растяжение. Предложено метод расчета момента образования трещин и прочности сечений нормальных к продольной оси для трехслойных конструкций с монолитной связью, в котором в явном виде используется модельное представление и уравнения механического состояния бетонов, что позволяет учесть слоя бетона с различными свойствами. Определены особенности изготовления трехслойных железобетонных панелей с теплоизоляционным слоем из полистиролбетона, обеспечивающие образованием монолитной связи между слоями, и позволяет рассматривать трехслойную панель как одну целостную конструкцию. Эти особенности заключаются в том, что нижний и средний слои укладывают последовательно и без перерыва, за счет чего и обеспечивается их монолитный связь, а перед укладкой верхнего слоя из тяжелого бетона необходимо выполнить перерыв 15-20 мин. до начала твердения среднего слоя с целью предотвращения их перемешивания. Приведено методику проведения испытаний трехслойных железобетонных балок со средним слоем из полистиролбетона. Теоретическая оценка полученных результатов показала, что расчет трехслойных железобетонных элементов монолитного сечения на прочность и трещиностойкость, с учетом их особенностей напряженно-деформированного состояния, по предложенному методу наиболее точно оценивает полученные при испытаниях результаты. Проведено исследование технико-экономических показателей, в результате чего выявлено, что наиболее экономичным вариантом являются трехслойные железобетонные панели с монолитной связью между слоями и средним слоем из полистиролбетона. Результаты проведенных исследований использованы при разработке проекта здания магазина по пр. Кирова 44-д «Медтехника», при проектировании ограждающих конструкций здания службы инкассации, касс перерасчета и хранилища по адресу: Днепропетровский район, Новоалександровская районный совет и в учебном процессе ГВУЗ «Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры», а также могут быть использованы при проектировании многоэтажных жилых зданий и при разработке нормативно- технических документов

EN: Research is aimed to improve a calculation method of strength and crackingresistance of three-layer reinforced concrete panels considering peculiarities of structure and work of construction. It is defined that an important advantage of three-layer panels with polystyrene middle layer is creation of monolithic bond between layers, which decreases consumption of reinforcement and excludes creation of heat-conducting insertions. Calculation of cracking moment and strength of cross-sections perpendicular to longitudinal axis is made with modified reduced cross-sections method. Peculiarities of production of three-layer external reinforced concrete wall panels with polystyrene heat-insulation layer are defined. Testing method of three-layer reinforced concrete beams with polystyrene middle layer is described. The assessment of obtained results has shown that strength and cracking-resistance calculation of three-layer reinforced elements by the proposed method correlates more accurately with testing results. Investigation of technical and economical parameters was carried out and has shown that the most efficient variant is three-layer reinforced concrete panels with polystyrene concrete heat-insulation layer