РОЗРАХУНОК НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОЛОН ЗБІРНОГО БЕЗКАПІТЕЛЬНО-БЕЗБАЛКОВОГО КАРКАСУ ПРИ КОСОМУ СТИСКАННІ

Abstract

Запропоновано розрахункову схему напружено-деформованого стану косо стиснутих залізобетонних колон безкапітельно-безбалкового каркасу. Досліджено особливості роботи з’єднання перекриття з колонами. Розроблено інженерний метод розрахунку несучої здатності косо стиснутих залізобетонних колон у складі безкапітельнобезбалкового каркасу. Розроблені формули дозволяють оцінювати міцність в перерізах колон на основі розрахованих параметрів міцності при плоскому стисканні в традиційно прийнятих ортогональних площинах. Виведені залежності сприяють значному спрощенню оптимізаційного проектування залізобетонних елементів на дію зусиль в обох площинах. Представлений метод розрахунку залізобетонних колон дозволяє розраховувати не тільки їх несучу здатність, але й підбирати площу поперечного перерізу арматури, необхідну для забезпечення експлуатаційних якостей колон в умовах косого поздовжнього деформування. Необхідність розроблення зазначеного розрахунку ґрунтується на факті значного розповсюдження косого стискання порівняно з позацентровим у практиці експлуатації будівельних конструкцій. Основною ознакою косого стискання колон із ПАВЛІКОВ А.М. Д-р технічних наук, проф., зав. каф., Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, м. Полтава, Україна, e-mail: am.pavlikov@gmail.com, тел. + 38 (066) 301-53-07, ORCID: 0000-0002-5654-5849МИКИТЕНКО С.М. Канд. технічних наук, доц., Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, м. Полтава, Україна, e-mail: mukutas@gmail.com, тел. + 38 (099) 658-33-28, ORCID: 0000-0003-0569-4091теоретичного аспекту є наявність ексцентриситетів прикладання поздовжньої сили в обох напрямах у перерізі елемента. Але, як свідчить досвід експлуатації будівельних конструкцій, косий стиск залізобетонних елементів може бути зумовлений більшою кількістю причин. До них, зокрема, найбільш часто відносять такі: допущені похибки при монтажу конструкцій та технологічні неточності при їх виготовленні, неможливість на практиці розташування поздовжнього навантаження в одній з головних площин інерції, пошкодження конструкцій, вплив просторової роботи рамних конструктивних систем тощо. Це вказує на необхідність розв’язання задач із удосконалення методів розрахунку міцності залізобетонних елементів, що зазнають косого стискання, та подальшого їх експериментального дослідження. Після аналізу перерозподілу навантаження між плитами в стадії їх граничної рівноваги в складі безкапітельно-безбалкової конструктивної системи, було визначено, що несучу здатність косостиснутих колон доцільно розраховувати залежно від двох випадків їх завантаження: перший – центральне стискання; другий – позацентрове (косе) стискання. Крім того, було встановлено, що несуча здатність колон, залежно від переміщення навантаження, змінюється за певним законом. На основі встановУДК 624.012.35:620.173ФЕДОРОВ Д.Ф. Канд. технічних наук, ст. викл., Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, м. Полтава, Україна, e-mail: sldimaf@gmail.com, тел. + 38 (050) 982-15-63, ORСID: 0000-0002-2591-7291НАУКА ТА БУДIВНИЦТВО 1(15)’2018 13леного закону зміни несучої здатності запропоновано загальний метод визначення несучої здатності косо стиснутих елементів. Цей метод пропонується використовувати на практиці для проектування колон безкапітельно-безбалкових каркасів. Користуючись цим методом, можна застосувати повні діаграми деформування бетону та арматури, гіпотезу плоских перерізів та не використовувати жодних емпіричних коефіцієнтів. На основі проведених досліджень встановлено, що запропонований метод можливо застосовувати при розв’язанні задач двох типів: перша – перевірка міцності нормального перерізу колони; друга – обчислення необхідної площі армування за відомих зусиль, що діють у двох площинах колони. Обидва типи задач розв’язують досить просто, без використання числових ітераційних методів. При розв’язанні другої задачі стає можливим встановлення необхідної кількості арматури у відповідних площинах. Це дозволяє рекомендувати запропонований метод для широкого використання не тільки в розрахунках несучої здатності, але й у розрахунках площі перерізу арматури, необхідної для забезпечення експлуатаційних якостей залізобетонних колон в умовах косого стиску. До того ж розроблений метод дає можливість виконувати оптимізаційне проектування стиснутих залізобетонних елементів, що зазнають косого стискання.