Россия
Россия
Россия
УДК 69.07 Конструктивные элементы в целом. Несущие конструкции
УДК 692 Части зданий и сооружений (архитектурные конструкции)
УДК 699.86 Теплоизоляция зданий и сооружений
УДК 699.88 Защита конструкций и сооружений от различных физических влияний
Цель: проанализировать конструктивные решения узлов сопряжения перекрытий с наружными стенами в зданиях, возводимых по монолитной технологии. Выявить дефекты и повреждения, возникающие на фасадах и дисках перекрытий с перфорацией под термовкладыши в процессе возведения и эксплуатации. Исследовать численными методами напряженно-деформированное состояние диска перекрытия на участке узлов сопряжения с наружной стеной с учетом температурных воздействий. Материалы и методы: рассмотрен стандартный вариант узлового соединения монолитного здания различной этажности. Фрагмент узла сопряжения диска перекрытия со стеной моделировался в программных комплексах Ansys и SCAD. Модель состояла из анизотропного материала — бетона и включенными в нее арматурными стержнями. Исследовалось поведение напряженного-деформированного состояние при различных температурных воздействиях. Результаты: численным способом, с учетом геометрических параметров и температурных нагрузок, выявлены закономерности, влияющие на характер изменений величин нормальных напряжений в характерных сечениях перфорированной плиты. Дана оценка существующим типам конструктивных решений. Определены места зон концентрации напряжений и их влияние на эксплуатационные качества. Практическая значимость: показано, что наиболее опасное сечение в перфорированных дисках перекрытиях под термовкладыши проходит в местах шпоночных соединений. Определено, что уязвимость в таких соединениях вызвана влиянием знакопеременных циклических температур. Установлены закономерности, приводящие к росту нормальных напряжений в местах концентрации напряжений. Предложены принципиально новые конструктивные решения, защищенные патентами на полезные модели, позволяющие снизить значения напряжений и тем самым обеспечить более высокие эксплуатационные качества в монолитных зданиях, включая и высотные.
метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, желе- зобетонные монолитные перекрытия, численные методы расчета, температурно-климатические воздействия, конструктивные решения
1. Волкова О. Е. Монолитное домостроение в современном строительстве / О. Е. Волкова, К. А. Сидоренко // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. - 2021. - Т. 1. - С. 146-149.
2. Kuznetsov A. V. Energy Efficient Design Solution for the Interface Node Between the Floor Slab and the Wall / A. V. Kuznetsov, A. M. Demin // International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia - 2021, Novosibirsk, 11-14 мая 2021 года. - Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2022. - P. 799- 807. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-96380-4_87.
3. Kuznetsov A. V., Zimin S. S. Temperature stresses in the perforated overlap disc / A. V. Kuznetsov, S. S. Zimin // Construction of Unique Buildings and Structures. - 2022. - No. 3(101). - P. 10103. - DOI: 10.4123.
4. Сидоров В. Н., Примкулов А. М. Численно-аналитическое решение нестационарной задачи теплопроводности с переменными теплофизическими параметрами среды / В. Н. Сидоров // Вестник МГСУ. - 2023. - Т. 18, № 5. - С. 685-696. - DOI:https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.5.685-696.
5. Лебедева А. В. Влияние температурно-климатических воздействий на напряженно-деформированное состояние монолитного железобетонного каркаса здания / А. В. Лебедева, С. А. Тумаков // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. - 2019. - № 4 (11). - С. 9-14.
6. Сотникова О. А., Целярицкая М. И., Пащенко Ю. О. Анализ «мостиков холода» с целью выявления недостатков монолитного домостроения в г. Воронеже. Известия Юго-Западного государственного университета. - 2022. - № 26 (3). - С. 21-34. DOI:https://doi.org/10.21869/2223-1560-2022-26-3-21-34.
7. Merita G., Flogerta K., Klodjan Xh. Study of thermal performance of prefabricate large panel buildings// Proceedings of the 2nd Croatian Conference on 17 Earthquake Engineering - 2CroCEE. DOI: 10.5592/ CO/2CroCEE.2023.63.
8. Ищук М. К., Ищук Е. М., Айзятуллин Х. А., Черемных В. А. Дефекты наружных стен с лицевым слоем из пустотелого кирпича // Промышленное и гражданское строительство. - 2022. - № 4. - С. 29-35. - DOI:https://doi.org/10.33622/0869-7019.2022.04.29-35.
9. Зимин С. С. Напряженно-деформированное состояние кирпичной облицовки в области сопряжения с плитами перекрытия при отсутствии деформационного шва / С. С. Зимин, А. Ю. Сударь, Е. И. Васильева // Строительство уникальных зданий и сооружений. - 2018. - № 8 (71). - С. 13-21. - DOI:https://doi.org/10.18720/CUBS.71.2. - EDN CXJFDV.
10. Орлович Р. Б. Повреждение каменного лицевого слоя в зоне сопряжения с железобетонными перекрытиями / Р. Б. Орлович, В. Н. Деркач, С. С. Зимин // Инженерно-строительный журнал. - 2015. - № 8 (60). - С. 30-37. - DOIhttps://doi.org/10.5862/MCE.60.4.
11. Деркач В. Н., Горшков А. С., Орлович Р. Б. Проблемы трещиностойкости стенового заполнения каркасных зданий из ячеисто-бетонных блоков / В. Н. Деркач, А. С. Горшков, Р. Б. Орлович // Строительные материалы. - 2019. - № 3. - С. 52-56. - DOI:https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-768- 3-52-56. - EDN TBACNL.
12. Luigi Coppola, Beretta Silvia, Bignozzi Chiara Maria, Francesco Todaro. The Improvement of Durability of Reinforced Concretes for Sustainable Structures: A Review on Different Approaches. - April 2022 - Materials 15 (8): 2728. - DOI: 10.3390/ ma15082728.
13. Tamrazyan A. G. The influence of depth of tensile concrete deterioration on the load bearing strength and deflections of corrosion-damaged floor slabs /A.G. Tamrazyan, A. A. Minasyan // VI integration, partnership and innovation in construction science and education. Matec. - 2018. - Vol. 251, 02012. - 6 р.
14. Желдаков Д. Ю., Пономарев О. И, Минасян А. А., Турсуков С. А. Оценка долговечности кирпичных и каменных конструкций при проведении инженерных изысканий / Д. Ю. Желдаков, О. И. Пономарев, А. А. Минасян, С. А.Турсуков // Вестник НИЦ Строительство. - 2023. - № 1 (36). - С. 27-40. - DOI:https://doi.org/10.37538/2224- 9494-2023-1(36)-27-40.
15. Kramarchuk A., Ilnytskyy B., Kopiika N. Ensuring the Load-Bearing Capacity of Monolithic Reinforced Concrete Slab Damaged by Cracks in the Compressed Zone// Proceedings of EcoComfort 2022/ January 2023. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-031-14141-6_21.
16. Сотникова О. А. Анализ «мостиков холода» с целью выявления недостатков монолитного домостроения в г. Воронеже / О. А. Сотникова, М. И. Целярицкая, Ю. О. Пащенко // Известия Юго-Западного государственного университета. - 2022. - Т. 26, № 3. - С. 21-34. - DOI:https://doi.org/10.21869/2223-1560-2022-26-3-21-35.
17. Томаков В. И., Томаков М. В., Пахомова Е. Г., Андриенко В. В. Анализ причин обрушения опалубочных систем в строящихся зданиях при устройстве монолитных перекрытий // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. - 2018. - Т. 8, № 4(29). - С. 79-92. - EDN PNTULV.
18. Тихонов И. Н., Козелков М. М. Расчет и конструирование железобетонных монолитных перекрытий зданий с учетом защиты от прогрессирующего обрушения / И. Н. Тихонов, М. М. Козелков // Бетон и железобетон. - 2009. - № 3. - С. 2-8.
19. Колчунов В. И. Напряженно-деформированное состояние нагруженного и коррозионно-поврежденного железобетона в зоне наклонных трещин / В. И. Колчунов, М. С. Губанова // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. - 2016. - № 2 (42). - С. 11-22.
20. Яров В. А. Исследования напряженно-деформированного состояния монолитных перекрытий, выполненных с теплоизолирующими вставками / В. А. Яров, А. А. Коянкин, К. В. Скрипальщиков // Вестник МГСУ. - 2010. - № 1. - Proceedings of Petersburg Transport University 18 2024/1
21. Корсун В. И. Напряженно-деформированное состояние железобетонных конструкций в условиях температурных воздействий. - Макеевка: ДонГАСА, 2003. - 153 с.
22. Довженко О. А. Эффективные шпоночные соединения многопустотных плит перекрытий со стенами в современном крупнопанельном домостроении / О. А. Довженко, В. В. Погребной,Л. В. Карабаш // Наука и техника. - 2018. - Т. 17, № 2. - С. 146-156. - DOI:https://doi.org/10.21122/2227-1031- 2018-17-2-146-156. - EDN YNQSHZ.
23. Колчунов В. И., Московцева В. С., Бушова О. Б., Жуков Д. И. Расчетный анализ способов защиты монолитных каркасов многоэтажных зданий с плоскими перекрытиями от прогрессирующего обрушения // Строительство и реконструкция. - 2021. - № 4 (96). - С. 35-44. - DOI:https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-96-4-35-44.
24. Альхименко А. И. Влияние температуры замыкания при возведении на напряжения в несущих конструкциях / А. И. Альхименко, А. И. Снегирев // Инженерно-строительный журнал. - 2008. - № 2 (2). - С. 8-16.
25. Ерофеев В. Т., Ельчищева Т. Ф., Левцев А. П. [и др.] Термическое сопротивление наружных ограждающих конструкций при переменном тепловом потоке // Промышленное и гражданское строительство. - 2022. - № 10. - С. 4-13. - DOI:https://doi.org/10.33622/0869-7019.2022.10.04-13.
26. Варламов А. А., Шишлонов Е. А., Ткач Е. Н. [и др.] Закономерности связи напряжений и деформаций в бетоне / А. А. Варламов, Е. А. Шишлонов, Е. Н. Ткач [и др.] // Academy. - 2016. - № 2 (5). - С. 7-16.
27. Barabanshchikov Iu. G. The Influence of Concrete Composition on the Ratio of Strength to Elastic Modulus as a Criterion of Crack Resistance / Iu. G. Barabanshchikov, T. H. Pham // Construction of Unique Buildings and Structures. - 2021. - No 4 (97). - P. 9704. - DOI:https://doi.org/10.4123/CUBS.97.4.
28. Кузнецов А. В. Патент на полезную модель № 199000 U1 Российская Федерация, МПК E04B 1/78. Устройство для повышения теплозащитных качеств наружной стены здания: № 2020111631: заявл. 19.03.2020: опубл. 06.08.2020 / А. В. Кузнецов; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
29. Кузнецов А. В. Патент на полезную модель № 199001 U1 Российская Федерация, МПК E04B 1/78. Устройство для утепления наружной стены здания: № 2020111623: заявл. 19.03.2020: опубл. 06.08.2020 / А. В. Кузнецов, М. В. Калушин, А. М. Демин; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
30. Кузнецов А. В. Узлы сопряжения диска перекрытия с ограждающими стеновыми конструкциями в монолитном домостроении: диссертация … кандидата технических наук: 2.1.1 / Кузнецов Анатолий Всеволодович [Место защиты: ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»; Диссовет 24.2.380.01 (Д 212.223.03)]. - Санкт-Петербург, 2022. - 206 с
