Введение к работе
Актуальность работы. D стране ежегодно возводите" жилые дома площадью более 70 млн. м и, следовательно, выпускается такое же количество перекрытий. Плиты перекрытий над техподпо-льем и чердачных перекрытий состаиляют четнертую часть исох выпускаемых плит перекрытий, а ото Оолоо ІЇ млн. м , если принять среднюю этажность возводимых зданий за '/ этажей.
Одной из важнеилих задач строительной науки и практики является выявление резервов снижения материалоемкости, трудоемкости, стоимости строительства крупнопанельных жилых здании и связанное с атим внедрение новых прогрессивных конструкций в пракіигсу жилищного строительства.
Специальные исследования по разработке комплексных конструкций перекрытии, обеспечивающих теплоизоляцию жилых помещений над техподпольем, в отечественных и зарубежных работах практически не проводились. В основном предложения сводятся к использованию легких бетонов. Реализация этих предложений вызывает сложности из-за необходимости изготовления плит перекритим большей толщины при использовании различных материалов, \уиеличивает номенклатуру сборных элементов.
При применении над техподпольем обычной сплошных плит из тяжелого бетона их теплоизоляция обеспечивается устройством многослойных полов с использованием ЛВ11 и ДСП на строящихся домах, а это трудоемко, требует больших затрат ручного труда, увеличивает продолжительность строительства жилых зданий. Теплоизоляция
чердачных перекрытий осуществляется насыпными материалами: керамзитом, шлаком и др.
/тепленные двух-или трехслойные плиты покрытий применяются при устройстве теплых чердаков. Эти плиты имеют обычно балочное
- З -опирпние по коротким сторонам с пролетом вдоль длинных сторон 5+6 м. Трехслойные плиты покритий делают из тяжелого атмосферостойкого бетона класса В25+В30 с внутренними продольными ребрами и средним слоем из пенополпстирола. Недостатком отих конструкций является наличие сквозных ребер из тяжелого бетона, что вызывает необходимость значительно увеличивать толщину теплоизолирующего слоя и соответственно общую толщину, при этом увеличивается масса, а также стоимость покрытия.
Вопросы расчета и конструирования железобетонных трехслойных плит перекрытий v. покрытий не включены в действующие нормы проектирования и почти не освещены в работах, посвященных железобетонным конструкциям. В существующих до настоящего времени методах расчета многослойных железобетонных плит использовались различные теоретические приемы приведения слоистого сечения к однослойному. Однако перенести их на расчет трехслойных плит с малопрочным средним слоем из пеночолистирола не представляется возможным, методы расчета таких плит должны существенно отличаться от расчета слоистых железобетонных конструкций с более близкими по прочностным характеристикам слоями.
Актуальность работы определяется необходимостью замены утепляемых в построечных условиях неиндустриальных конструкций перекрытий над техподпольем и чердачных покрытий на эффективные слоистые железобетонные конструкции, внедрение которых в практику строительства позволят снизить трудоемкость и стоимость крупнопанельных жилых
Целью работы работы является разработка технических решений эффективных конструкций железобетонных трехслойных со средним слоем из пенополистирола комплексных плит перекрытий над техподпольем, чердачных перекрытий и покрытий без внутренних ребер, разработка методов расчета и конструирования таких плит.
На защиту выносятся следующие основные научные результаты:
-технические решения железобетонных трехслойных комплексных плит перекрытий и покрытий с малопрочным средним слоем из пенополи-стирола без внутренних ребер;
-предложения по опенке несущей способности опертых по контуру трехслойных плит по деформированной схеме метода предельного равновесия при полной рабочей высоте сечения; расчетная схема плит как коробчатой пространственной конструкции; определение предельного прогиба плит, опертых по контуру, в предельном состоянии по уточненной формуле S = 0,1;
-определение несущей способности балочных плит покрытий по пролетному сечению без учета среднего слоя на полную рабочую высоту сечения, по наклонному сечению при коэффициенте Чл , -равном -0,8 и тре-щиностойкости при коэффициенте ^= 0,16; определение главных растягивающих напряжений в нижнем слое по зависимости S^ = T^ .
Достоверность полученных результатов обеспечена экспериментальными и расчстно-теоретическими исследованиями балочных фрагментов и опертых по контуру трехсдойных плит перекрытий и балочных плит покрытий в натуральную величину.
Научная новизна работы заключается в установлении совместной работы нижнего и верхнего бетонных слоем, обеспечиваемой краевыми ребрами с участием среднего слоя; выявлении пространственной работы опертых по контуру трехслойных плит и пластического характера их разрушения; зависимостей прочности и деформативности опертых по контуру трехслойных плит перекрытий и балочных плит покрытий с малопрочным средним слоем от толщины бетонных слоев, ширины краевых ребер, армирования приопорных сечений.
Практическое значение работы заключается в том, что применение трехслойных железобетонных плит перекрытий над техподпольем, чердачных перекрытий и покрытий без внутренних ребер для крупнопанельных
- ь -
жилых зданий с малым щагом несущих поперечных стен сокращает расход материалов и трудозатраты на устройство полов первого этажа над техподпольем и теплоизоляции чердачных перекрытий. При использовании таких конструкций 'экономический эффект составит 1С% от стоимости перекрытия и более 12? от стоимости крыши.
Внедрение результатов исследований осуществлено при проектировании, изготовлении и испытаниях опытных партий трехслойных плит перекрытий жилых домов серий 90, 105 и 121 в 1991 = 1993 году на Бишкекском заводе КПД-3 ЛДК "Лзат", Сморгоньском заводе КПД-2 ППСОИД "Гродножилстрой", Тверском ПСО ШТД.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены на научно-технической конференции "Изучение действительной рабоюы конструкций с учетом условий и сроков эксплуатации", Пенза, 1992 год, на научно-технической конференции "Вопросы совершенствования строительства", Владикавказ, 1992 год, на заседаниях отдела конструктивных элементов жилых зданий ЦНИИЭП жилища в 1992 і 1993 годах, на заседании секции конструкций НТС ЦНИИЭП жилища в 1993 году.
По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций, списка летературы из 96 наименований и приложения, содержит 94 страниц текста, 25 таблиц, 43 рисунков. Общий объем 139 страниц.