Введение к работе
Актуальность-темы. Одноэтажные производственные здания и объекты культурно-бытового назначения в России и других странах занимают доминирующее положение в строительстве, так как площадь этих сооружений составляет 60% общей возводимой площади. В перспективе в силу изменения технологий, а также в целях снижения материалоемкости и стоимости будет уменьшаться доля одноэтажных зданий с мостовыми кранами. Поиском рациональных конструкций колонн занимались В.Н. Банков, Т.М. Пецольд, А.В. Токарев, Д. Р. Маилян и др. При этом конструкции колонн рассматривались обычно вне каркаса в целом.
В связи с вышеизложенным представляется актуальной предлагаемая новая конструктивная схема зданий производственного и культурно - бытового назначения {спортивные сооружения, выставочные залы, торговые центры и так далее), отличающаяся от типовой применением V-образных колонн, в виде замкнутой треугольной рамы с плитами "на пролет", которые непосредственно опираются на колонны. При такой форме колонн не требуются подстропильные конструкции, а V-образные колонны образуют вместе с плитами покрытия "на пролет" каркас одноэтажного здания. (a.c.Noi575605 "Каркас одноэтажного производственного здания" Абдул . Кадер, Михайлов В.В.).
Ширина V-образных колонн по верхнему элементу соответствует плитам 3x18, 3x24 м или больше пролетным плитам другой ширины.
Внутренний вид (интерьер) сооружений спортивного и другого непроизводственного назначения с V-образными колоннами, плитами "на пролет" хорошо сочетается с вертикальными стеновыми панелями, выигрывая в эстетическом отношении по сравнению с обычным решением.
В странах Ближнего Востока (Йемене, Египте, ОАЭ, Омане и других) в настоящее время расширяется строительство спортивных, выставочных залов, крытых рынков, торговых центров и других одноэтажных сооружений, поэтому новое конструктивное решение несомненно найдет свое применение.
Актуальность работы обусловлена увеличением перспектив строительства одноэтажных зданий с плитами "на пролет" различного назначения, их архитектурными и технико-экономическими преимуществами.
Целью диссертационной работы является исследование напряженно-деформированного состояния V-образных колонн одноэтажных зданий на основе экспериментальных исследований крупноразмерных железобетонных моделей и разработка практических рекомендаций по их расчету и конструированию.
Автор защищает:
конструкцию V-образной колонны в каркасе здания с плитами "на пролет";
результаты экспериментальных исследований характера работы V-образных колонн от упругой стадии до разрушения;
особенности конструирования V-образных колонн;
метод расчета нормальных сечений сжатых элементов с использованием аналитических представлений диаграмм "напряжение-деформация" бетона (при сжатии) и арматуры.
- оценку использованных методов расчета.
Научную новизну составляют :
схема одноэтажных зданий с использованием плит "на пролет" при отсутствии подстропильных балок и V-образная форма колонн;
экспериментальные данные, полученные при испытании V-образных колонн вплоть до разрушения;
методика определения параметров напряженно-деформированного состояния сечений сжатых железобетонных элементов при кратковременном загружении, позволяющая определять предельные деформации бетона при сжатии с учетом эксцентриситета и использующая предложенное описание диаграммы "6-е" бетона.
Достоверность результатов обеспечивается методикой проведения исследования и сравнением полученных результатов с опытными данными испытаний сжатых элементов ряда авторов.
Практическая ценность работы:
разработана колонна и схема одноэтажных зданий общественного и производственного назначения;
предложены рекомендации по конструированию и расчету разработанной колонны;
выявлена рациональная область применения V-образных колонн;
экономия бетона и стали по сравнению с типовым решением составляет 5-6% и 8 - 12% соответственно, трудоемкость монтажа уменьшается до 20%, удорожание изготовления V-образных колонн учтено.
Апробация работы: основные положения диссертации доложены на международном симпозиуме "Расчет и оптимальное проектирование строительных конструкций" в мае 1996 года, проходившем во Владимирском государственном университете.
Внедрение результатов работы: министерством строительства Йемена планируется использование данного вида колонн для строительства крытых рынков.
Публикации: по теме диссертации опубликовано три статьи, имеется а.с. No 1575605, соавтор Михайлов В. В.
Объем работы: диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 124 наименований, 1 приложения. Работа содержит 152 страницы, в том числе 145 страниц машинописного текста, 49 рисунков и 16 таблиц.
Работа выполнена на кафедре "Строительные конструкции и архитектура" Владимирского государственного университета.