Введение к работе
Актуальность работы .Одними из основных и наиболее ответствен-ых конструкций зданий являются плиты междуэтажных перекрытий. На х долю приходится 20 - 25 % расхода стали и 20 % бетона от общей отребности на здание. В жилищном строительстве получили широкое рименение акустически однородные перекрытия со сплошными желез0-етонными плитами в качестве несущих конструкций. При малом шаге есущих стен количество требуемой рабочей арматуры в этих плитах есьма невелико. Несущая способность их по арматуре зачастую ока-ываетея ниже нагрузки трещинообразования.
Одним из основных факторов, учитываемых при проектировании аких слабоармированных плит, является вероятность хрупкого разру-ения сразу после образования трещин. Это делало проблематичным спользование для расчета их прочности метода предельного равно-есия и вынуждало согласно требованиям п.1.19 СНиП 2.03.01-84 увенчивать количество рабочей арматуры дополнительно на 15 %.
При опираний по контуру плиты становятся статически неопре-елимыми системами и образование трещин в каком-либо сечении не олкно приводить к их разрушению. Эта особенность работы при ее кспериментальном подтверждении позволяет выявить дополнительные езервы несущей способности работающих в двух направлениях слабо-рмированных плит.
Кроме того, в плитах, имеющих малую относительную гибкость з плоскости,изгиб в своей плоскости при действии поперечной наг-узки должен быть значительно меньшим, чем учитьшаемый при расчете рочности по деформированной схеме. Эти и другие особенности ра-оты рассматриваемых конструкций к настоящему времени изучены неостаточно .
Массовость применения слабсармированных опертых по контуру плит в хилых зданиях делает актуальным исследование их работы под нагрузкой и уточнение методов расчета для более эффективного проектирования.
Целью работы является снижение материалоемкости слабоарми-рованных опертых по контуру плит перекрытий килых зданий за счет выявления резервов несущей способности путем изучения особенностей их работы и совершенствования методов расчета.
На защиту выносятся следующие основные научные результаты:
обоснование применимости метода предельного равновесия для расчета слабоармированных опертых по контуру плит перекрытий в результате выявленного пластичного характера их разрушения и значительного перераспределения усилий в сечениях излома;
предложения по нераспространению на опертые по контуру плиты с Ігііі^ 3 требований п.1.19 ОМІ 2.03.01-84 в связи с наличием существенного превышения разрушающей нагрузкой нагрузки трещинообразования;
уточненная расчетная схема для определения прочности по методу предельного равновесия, учитывающая отсутствие изгиба дисков в своей плоскости при действии поперечной нагрузки;формулы, уточняющие зависимость высоты ежа"'" оны и расстояния до ее центра тяжести от деформативности плиі из плоскости и в плоскості
уточненная формула для определения прогибов слабоармированных плит в предельном состоянии, учитывающая отсутствие деформируемых зон вдоль угловых линий излома; предлокения по ограничению теоретических предельных прогибов при расчете прочности по деформированной схеме.
Достоверность полученных результатов обеспечивается экспериментальными и расчетно-теоретическими исследованиями сплошных железобетонных плит перекрытий в натуральную величину и с уменьшенными размерами.
Научную новизну работы составляют: выявление пластичного характера разрушения слабоармированных опертых по контуру плит и существенного превышения разрушающей нагрузкой нагрузки трещино-образования; уточненная расчетная схема для определения прочности; зависимости высоты скатой зоны и расстояния до ее центра тяжести от деформативности плит из плоскости и в плоскости; формула для определения прогибов в предельном состоянии; ограничение предельных прогибов при расчете плит по прочности.
Практическое значение работы состоит в том, что применение научных результатов обеспечивает более эффективное проектирование слабоармированных опертых по контуру плит перекрытий жилых зданий при существенном упрощении расчетов. Внедрение результатов исследований в практику жилищного строительства позволяет снизить расход рабочей арматуры не менее чем на 20 %.
Внедрение результатов исследований осуществлено в Новгородском ПСО КЦЦ при строительстве жилых домов серии 90/1,2, где экономия рабочей арматуры составила 1,1 кг/м . В государственной корпорации ДСК "Азат" республики Кыргызстан при строительстве жилых домов серии 105 получено снижение расхода рабочей арматуры на 0,8 кг/м2.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Всесоюзном координационном совещании "Экономичное армирование железобетонных конструкций", Фрунзе, 1990 г.; конференции "Изу-
- б -
чение действительной работы конструкций с учетом условий и сроков эксплуатации", Пенза, 1992 г.
По теме диссертации опубликованы 4 печатгае работы.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 108 наименований и приложений, содержит 107 страниц текста, 12 таблиц, 37 рисунков. Общий объем 139 етраниц.