До розрахунку збірно-монолітних тонкостінних залізобетонних склепінь, що виготовляються без застосування опалубки
DOI:
https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2026-15(25)-23Ключові слова:
залізобетонне склепіння, арка, монолітний шов, несуча здатність, міцність на зсув, поперечна силаАнотація
У статті розглянуто питання розрахунку збірно-монолітних тонкостінних залізобетонних склепінь, що виготовляються без застосування опалубки. Такі конструкції поєднують у собі переваги просторових покриттів та індустріальних збірних елементів; вони можуть виготовлятися безпосередньо на будівельному майданчику з використанням простих технологічних прийомів формування криволінійної поверхні. Разом з тим методика розрахунку подібних конструкцій, зокрема перевірка міцності монолітних швів між збірними елементами, у науковій літературі практично відсутня.
Результати розрахунків показали, що зміна жорсткості монолітного шва практично не впливає на величину внутрішніх зусиль у конструкції і лише незначно позначається на переміщеннях. Це дозволяє при розрахунку використовувати спрощену стрижневу модель арки без явного моделювання монолітних швів. Наукова новизна отриманих результатів полягає у встановленні закономірностей розподілу зусиль у комбінованих аркових системах з урахуванням варіативності фізико-механічних характеристик матеріалу швів. Доведено, що локальна неоднорідність жорсткості в зонах стикування елементів не спричиняє суттєвого перерозподілу моментів та сил, що обґрунтовує коректність застосування методів опору матеріалів для аналізу складних просторових оболонок даного типу.
Запропоновано підхід до перевірки міцності швів на зсув відповідно до положень Єврокоду-2 з урахуванням реальних значень поперечних сил, отриманих із розрахунку конструкції. Виконано розрахунки арок зі стрілою підйому 3 м та прольотами від 6 до 18 м, визначено необхідне армування та несучу здатність монолітних швів. Розроблена інженерна методика дозволяє на етапі проектування оперативно оцінювати надійність контактних швів, спираючись на стандартні вихідні дані програмних комплексів загального призначення.
Отримані результати продемонстрували значний запас міцності контактних поверхонь при зсуві навіть без урахування додаткового ефекту стискальних напружень у шві. Це свідчить про можливість ефективного використання тонкостінних збірно-монолітних склепінь для перекриття прольотів середньої величини, забезпечуючи при цьому високу економічну ефективність за рахунок відсутності витрат на складну опалубку.
Завантажити
Посилання
1. Adriaenssens, S., Block, P., Veenendaal, D., Williams, C. (2014). Shell Structures for Architecture: Form Finding and Optimization. Routledge, 320. https://doi.org/10.4324/9781315849270.
2. Azizov, T., Azizova, A., Al Ghadban, S. (2018). Construction and calculation of reinforced concrete overlap with a high spatial work effect. International Journal of Engineering and Technology (UAE), 7 (3), 567–574. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i3.2.14591.
3. Billington, D. P. (1982). Thin Shell Concrete Structures. McGraw-Hill, 320.
4. EN 1992-1-1:2004. (2004). Eurocode 2: Design of concrete structures. Part 1-1: General rules and rules for buildings. European Committee for Standardization, 225.
5. MacGregor, J. G., Wight, J. K. (2012). Reinforced Concrete: Mechanics and Design (6th ed.). Pearson Education, 1176.
6. Mosley, W. H., Bungey, J. H., Hulse, R. (2012). Reinforced Concrete Design to Eurocode 2 (7th ed.). Palgrave Macmillan, 448. https://doi.org/10.1007/978-1-137-01749-9.
7. Nilson, A. H., Darwin, D., Dolan, C. (2010). Design of Concrete Structures (14th ed.). McGraw-Hill, 768.
8. Азізов, Т. Н. (2010). Спосіб виготовлення просторової збірно-монолітної конструкції. Патент на корисну модель № 54246 Україна. Бюлетень № 20.
9. Бабаєв, В. М., Плугін, А. А., Плугін, О. А. (2012). Залізобетонні конструкції: навчальний посібник. ХНУБА, 496.
10. Баженов, В. А., Погорєлов, В. М. (2010). Теорія тонких оболонок і пластин. КНУБА, 350.
11. Барашиков, А. Я. (1995). Розрахунок і конструювання залізобетонних конструкцій. Вища школа, 432.
12. ДБН В.2.6-98:2009. (2011). Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення. Мінрегіонбуд України, 71.
13. ДСТУ Б В.2.6-156:2010. (2011). Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону. Правила проектування. Мінрегіонбуд України, 123.
14. Azizov, T., Jurkowska, N., & Kochkarev, D. (2019). Basis of calculation on torsion for reinforced concrete structures with normal cracks. Proceedings of the fib Symposium 2019: Concrete Innovations in Materials, Design and Structures, 1718–1725. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22566-7_193.
