Экспериментальное исследование модели монолитного железобетонного каркаса с плоскими перекрытиями

27.05.2016

В настоящее время применение монолитных каркасов с  плоскими перекрытиями является одним из самых востребованных при строительстве многоэтажных жилых, административных, общественных зданий и других сооружений, как в России, так и за рубежом. Такое конструктивное решение каркаса обладает повышенной материалоемкостью, но имеет определенные технологические преимущества при возведении (простота устройства опалубки, армирования и бетонирования). 
В тоже время оценка напряженно-деформированного состояния безбалочных безкапительных перекрытий, особенно инженерными методами, является достаточно сложной задачей. Согласно СП 52 103-2007 [1], монолитные каркасы рекомендуется рассчитывать методом конечных элементов с использованием сертифицированных программных комплексов (Lira, STARK ES, Мономах).  В результате расчета можно получить полную картину НДС (армирование, прогибы) в «упругой» стадии работы каркаса (жесткостные характеристики элементов неизменны). Учет нелинейной стадии работы элементов после образования трещин существенно усложняет задачу. Инженерная методика расчета представлена методом заменяющих рам [2, 3, 4]. Данный метод также усложняется при расчете перекрытия с учетом перераспределения усилий, имеет трудности при оценке конструкций по II группе предельных состояний (по деформациям, трещиностойкости).  Предложения по расчету безбалочных безкапительных каркасов методом предельного равновесия на основании схемы излома плит перекрытия аналогично перекрытиям с капителями [5] пока отсутствуют, что связано с недостаточным количеством экспериментальных данных по испытанию безбалочнх каркасов с плоскими перекрытиями. Также немного данных об экспериментальных проверках расчетов перекрытий численными методами.
С целью оценки нелинейной методики расчета в ПК Lira, определения схемы излома плиты монолитного железобетонного каркаса с плоскими перекрытиями было проведено испытание модели фрагмента каркаса размером в плане 1,21,2м (масштаб 1:6,7 к натурному перекрытию толщиной 200 мм и сеткой колонн 4×4 м). 
Сетка колонн модели принята 0,6×0,6м, толщина плиты перекрытия 30мм, сечение колонн 60×60 мм, высота верхних и нижних колонн 300 мм. Модель была выполнена из мелкозернистого бетона с кубиковой прочностью 22,3МПа. Армирование плиты модели (рис. 1) выполнено двумя сварными сетками  1мм (ячейка 2020мм). Продольное армирование колонн выполнено из 44 Вр-I. Предел текучести проволоки Ø1 мм составил 350 МПа, модуль деформаций 16720 МПа. Испытание модели фрагмента каркаса проводились в условиях шарнирного опирания нижних колонн, верхние колонны были раскреплены распорками, препятствующими горизонтальным перемещениям верхних оголовков. Загружение фрагмента каркаса нагрузкой производилось при помощи механического домкрата грузоподъемностью 5 т. Нагрузка от домкрата распределялась на плиты перекрытия через систему балок. Всего усилие распределялось на 16 точек (по четыре на каждую ячейку). Общий вид испытательной установки представлен на рис. 2.

Рис.1. Схема армирования модели.


Рис. 2. Общий вид испытательного стенда с установленной моделью
Загружение конструкции производилось поэтапно ступенями по 250кгс (173,6 кгс/м2).  На каждом этапе фиксировались вертикальные перемещения в основных точках индикаторами ИЧ-10 (рис. 3) и характер развития трещин.
Первые трещины (рис.5б) появились на этапе с общей нагрузкой 1000кгс (694,4 кгс/м2) на верхней поверхности плиты у угловых колонн, по осевым линиям между колоннами, а также на нижней поверхности по свободным краям плиты. Далее трещины на верхней поверхности стали отделять одна от другой панели плиты перекрытия по осевым линиям. При общей нагрузке 1750 кгс (1215,3 кгс/м2) вокруг центральной колонны трещины на верхней поверхности образовали форму ромба (углы трещин≈45°). В итоге разрушение произошло от концентрации трещин в районе центральной колонны после достижения нагрузки по динамометру 2500кгс (1940кг/м2)

Рис.3. Схема установки приборов измерения прогибов (ИЧ-10).

Полученные в процессе испытания данные о прогибах по основным сечениям (1-1 и 2-2) представлены на рис. 4. Графики даны при нагрузке 2250 кгс (1562,5 кгс/м2), составляющей 90% от разрушающей. Перемещения увеличиваются от краев плиты к середине пролета и незначительно снижаются на границе ячеек перекрытия. 

 


 

Рис.4. Графики прогибов по основным сечениям. 
а)                                                                  

б)

Рис. 5а.  Картина разрушения нижнего слоя плиты.. Рис. 5б. Картина разрушения верхнего слоя плиты.

Расчеты проводились в ПК Lira с учетом физической нелинейности железобетона, в последовательности:
1.    Сборка схемы и расчет без учета физической и геометрической нелинейности железобетона в ПК Lira.
2.    Экспорт результатов расчета модели в ПК ЛИР-АРМ. Подбор армирования.
3.    Передача результатов подбора арматуры обратно в ПК Lira. Смена жесткостей элементов на подобранные в ПК ЛИР-АРМ. Расчет с учетом физической нелинейности железобетона.
4.    Анализ картин разрушения и этапов образования шарниров пластичности. Определение разрушающей нагрузки.
Выводы:
1.    Результаты эксперимента на масштабной модели подтверждают значения прогибов, полученных в ПК Lira с учетом физической нелинейности. 
2.    Выявлено, что достоверный прогиб железобетонных монолитных конструкций при расчетах в программных комплексах возможно получить лишь с учетом физической нелинейности железобетона.
3.    Армирование одинаковыми сетками верхней и нижней зоны плиты модели каркаса,  препятствует реализации пластического шарнира на нижней поверхности по геометрическим центрам панелей перекрытия.  
4.    Значения разрушающих нагрузок для модели при численном расчете  на 7% (175кг) меньше чем при эксперименте.  Значения прогибов каркасов, рассчитанных в ПК Lira в среднем в 2,2 раза меньше, чем в результате эксперимента. 

Примеры наших проектов

Автосалон Nissan, г. Чебоксары, 2012 год

Общая запроектированная площадь: 3534,29 м2 м2

Подробнее

Категория: Автосалоны и сервисные центры

Магазин, г. Йошкар-Ола

Общая запроектированная площадь: 506 м2

Подробнее

Категория: Торгово офисные центры и магазины

5-этажный многоквартирный жилой дом в Республике Марий Эл, РМЭ, п.Руэм, 2014 год

Общая запроектированная площадь: 3 981,00 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Жилой дом по ул Димитрова Йошкар-Ола, г. Йошкар-Ола, 2014 год

Общая запроектированная площадь: 7 436,11 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Многоквартирный жилой дом со встроенно-пристроенными нежилыми помещениями в микрорайоне "Фестивальный", г. Йошкар-Ола, 2015 год

Общая запроектированная площадь: 9 429,52 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

ЖД Богородск. Трехэтажный жилой дом в Нижегородской области., г.Богородск, 2016 год

Общая запроектированная площадь: 920,0 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Центр Всемирной Организации здравоохранения животных, г. Москва, Звенигородское шоссе, вл. 5

Общая запроектированная площадь: 1309 м2

Заказчик: ФГБУ "ВГНКИ"

Подробнее

Категория: Общественные здания и сооружения

Автоцентр OPEL"/"CHEVROLET, г.Нижний Новгород, на пересечении ул.Ларина и ул.Гагарина, 2013 год

Общая запроектированная площадь: 15986,8 м2 м2

Подробнее

Категория: Автосалоны и сервисные центры

Жилой кварталпо ул. Янки Купалы, г. Нижний Новгород, 2013 год

Общая запроектированная площадь: 94 012,0 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

14-этажный жилой дом со встроенно-пристроенными нежилыми помещениями , г.Сургут, 2012 год

Общая запроектированная площадь: 37 423,59 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Офисный центр, г. Йошкар-Ола

Общая запроектированная площадь: 2397 м2

Подробнее

Категория: Торгово офисные центры и магазины

Жилые кварталы в г. Малоярославец

Подробнее

Автосалон KIA MOTORS в Республике Марий Эл, г.Волжск, 2013 год

Общая запроектированная площадь: 1457,00 м2 м2

Подробнее

Категория: Автосалоны и сервисные центры

ЖД Семеновка, РМЭ, с.Семеновка, 2015 год

Общая запроектированная площадь: 10 074,4 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Автоцентр Lifan Motors, г. Чебоксары, 2017 год

Общая запроектированная площадь: 410,7 м2 м2

Подробнее

Категория: Автосалоны и сервисные центры

Жилой квартал в Нижегородской области, г. Бор, 2012 год

Общая запроектированная площадь: 4 903,38 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Жилой Дом, микрорайон Оршанский,г.Йошкар-Ола, г.Йошкар-Ола, 2015 год

Общая запроектированная площадь: 16 981,62 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

ЖД Зеленодольск - Домино, г.Зеленодольск, 2017 год

Общая запроектированная площадь: 8 263,7 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Дошкольное общеобразовательное учреждение, г. Нижний Новгород

Подробнее

Категория: Общественные здания и сооружения

Жилой квартал Родина, г. Казань, г.Казань, 2014 год

Общая запроектированная площадь: 20 253,04 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Жилой дом Калужская область г.Балабаново, Калужская область г.Балабаново, 2014 год

Общая запроектированная площадь: 1 383,75 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Автосалон Mitsubishi, Марпосадское шоссе в г. Чебоксары, 2014 год

Общая запроектированная площадь: 1897,33 м2 м2

Подробнее

Категория: Автосалоны и сервисные центры

ЖД Блокированные, 2012 год

Подробнее

Категория: Жилые дома

Магащин промтоваров, г. Йошкар-Ола

Общая запроектированная площадь: 964 м2

Подробнее

Категория: Торгово офисные центры и магазины

Торговый центр, г. Йошкар-Ола

Общая запроектированная площадь: 1419 м2

Подробнее

Категория: Торгово офисные центры и магазины

Автосалон Nissan г.Йошкар-Ола, г.Йошкар-Ола, 2014 год

Общая запроектированная площадь: 3150,19 м2 м2

Подробнее

Категория: Автосалоны и сервисные центры

ЖД Средний Кабан, г. Казань, 2016 год

Подробнее

Категория: Жилые дома

Автосалон Mazda, г. Владимир, 2014 год

Общая запроектированная площадь: 1427,94 м2 м2

Подробнее

Категория: Автосалоны и сервисные центры

Жилой Дом Суворова, 5, г. Калуга, г. Калуга, 2015 год

Общая запроектированная площадь: 14880,53 м2 м2

Подробнее

Категория: Жилые дома

Автосалон Mercedes, г. Калуга, 2015 год

Общая запроектированная площадь: 2446,99 м2 м2

Подробнее

Категория: Автосалоны и сервисные центры

Автоцентр Nissan, г. Нижний Новгород, 2012 год

Общая запроектированная площадь: 4719,22 м2 м2

Заказчик: Genser

Подробнее

Категория: Автосалоны и сервисные центры

Специальное предложение!

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ИННОВАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ СБОРНОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО КАРКАСА

Для тех кто хочет:

  • — Упростить технологию строительства
  • — Построить здание в 2 раза быстрее, сохранив качественные характеристики
  • — Сэкономить на себестоимости каждого м2 здания до 3 000 руб. (6%)

Получите подробную презентацию технологии и технико-экономическое обоснование

Получить презентацию

Отзывы наших заказчиков

14.12.2016 генеральный директор ООО "Альянс-Авто" Козадаев В.В.
Благодарность генерального директора ООО "Альянс-Авто" выражается Лазареву Алексею Игоревичу за профессионализм, добросовестный труд и плодотворное сотрудничество по реализации строительных проектов группы компаний "Альянс-Авто".
Благодарность генерального директора ООО "Альянс-Авто" выражается Лазареву Алексею Игоревичу за профессионализм, добросовестный труд и плодотворное сотрудничество по реализации строительных проектов группы компаний "Альянс-Авто".
13.12.2016 Исполнительный директор BAXI S.p.A. в России Елистратов А.А.
Уважаемый Алексей Игоревич! Выражаем Вам и коллективу проектного института ООО "Центр многофункционального каркасного строительства" искреннюю признательность и глубокуя благодарность за плодотворное сотрудничество по продвижению высококачественного отопительного и водонагревательного оборудования европейского концерна "BDR Thermea". Высокий профессионализм и весомый вклад сотр...
Уважаемый Алексей Игоревич! Выражаем Вам и коллективу проектного института ООО "Центр многофункционального каркасного строительства" искреннюю признательность и глубокуя благодарность за плодотворное сотрудничество по продвижению высококачественного отопительного и водонагревательного оборудования европейского концерна "BDR Thermea". Высокий профессионализм и весомый вклад сотрудников института в развитие индивидуального отопления в жилищном строительстве укрепляют уверенность в дальнейшем развитии деловых и дружеских отношений между нашими компаниями! Желаем возглавляемому Вами проектному институту дальнейших успехов и процветания!

Читать отзыв полностью

29.11.2016 Ш.Ф. Акбулатов, директор ООО «Уфимский железобетонный завод-1»
В декабре 2011 года наше предприятие и ООО «НПП «СтройТехника» заключили договор на изготовление и поставку оборудования для формовки длинномерных железобетонных изделий без напряжения в две нитки общей длиной стенда 60 м и шириной 1,2 м. Работа выполнена в соответствии с условиями заключенного договора. Оборудование работает с июня 2012 года, претензий и нареканий по качеству исполнения нет. С с...
В декабре 2011 года наше предприятие и ООО «НПП «СтройТехника» заключили договор на изготовление и поставку оборудования для формовки длинномерных железобетонных изделий без напряжения в две нитки общей длиной стенда 60 м и шириной 1,2 м. Работа выполнена в соответствии с условиями заключенного договора. Оборудование работает с июня 2012 года, претензий и нареканий по качеству исполнения нет. С сентября 2012 года между нашими предприятиями заключен еще один договор на изготовление и поставку оборудования для формовки длинномерных железобетонных изделий без напряжения в четыре нитки общей длиной стенда 60 м и шириной 1,9 м. Преимуществом при выборе изготовителя оборудования явилась гибкая ценовая политика ООО «НПП «СтройТехника» и разработка специалистами предприятия чертежей стенда и строительно-монтажной документации под наш запрос в минимальные сроки и с хорошим качеством.

Читать отзыв полностью

29.11.2016 Н.М. Халиков, директор; Н.Г. Артемов, менеджер по подготовке и ведению строительства Департамента регионального развития группы компаний Genser/г. Москва ООО «Дженсер сервис»
«К услугам проектирования ООО «Центр МКС» мы обратились впервые в 2008 году для разработки проекта автоцентра GM в Нижнем Новгороде. Сложность представленной задачи заключалась в том, что автоцентр общей площадью 16 тыс. кв. м расположен на съезде разноуровневой развязки, имел два отдельных шоурума, расположенных на уровне моста, и три полуподземных этажа, вписанных в рельеф склона. В процессе р...
«К услугам проектирования ООО «Центр МКС» мы обратились впервые в 2008 году для разработки проекта автоцентра GM в Нижнем Новгороде. Сложность представленной задачи заключалась в том, что автоцентр общей площадью 16 тыс. кв. м расположен на съезде разноуровневой развязки, имел два отдельных шоурума, расположенных на уровне моста, и три полуподземных этажа, вписанных в рельеф склона. В процессе разработки данного проекта коллективом Центра МКС было предложено много интересных технических и технологических решений. В результате сложная задача была решена. Сотрудничество с проектировщиками Центра МКС на протяжении более семи лет привело нас к уверенности в том, что все предлагаемые к разработке проекты этим коллективом будут успешно выполнены на высоком качественном уровне и в установленные сроки. За этот период времени нами совместно разработаны такие проекты, как автосалоны GM, «Ниссан» (г. Нижний Новгород); «Tойота», «Мерседес» (г. Калуга). Команда Центра в полной мере продемонстрировала качества надежного партнера и хороший творческий потенциал».

Читать отзыв полностью

31.05.2016 К.А. Морсков, директор ООО «Чонаш»
«Сотрудничество с проектной организацией ООО «Центр МКС» началось в 2013 году, когда у нашего предприятия возникла необходимость в разработке раздела «Газоснабжение» для нового цеха по производству железобетонных изделий, расположенного в г. Волжске. В рамках договора проектная документация была выполнена в установленные сроки, на высоком профессиональном уровне. Г...
«Сотрудничество с проектной организацией ООО «Центр МКС» началось в 2013 году, когда у нашего предприятия возникла необходимость в разработке раздела «Газоснабжение» для нового цеха по производству железобетонных изделий, расположенного в г. Волжске. В рамках договора проектная документация была выполнена в установленные сроки, на высоком профессиональном уровне. Грамотные проектные решения, примененные сотрудниками Центра МКС, позволили оптимизировать затраты на реализацию проекта. Вопросы, возникающие в ходе строительно-монтажных работ, решались специалистами оперативно. Это помогло выдержать намеченные сроки пуска объекта. В декабре 2015 года по нашему заданию ООО «Центр МКС» разработал проект по газоснабжению теплогенераторов ГТА-300Г (г. Волжск, ул. Строительная, 19). Документация с успехом прошла все необходимые согласования, что дало возможность приступить к монтажным работам. Руководство ООО «Чонаш» выражает благодарность ООО «Центр многофункционального каркасного строительства» за выполненную работу и надеется на дальнейшее сотрудничество.

Читать отзыв полностью

Как мы работаем

  • 1. Вы оставляете заявку или звоните нам

  • 2. Мы выясняем суть вашей задачи и оставляем техническое задание

  • 3. Согласовываем цену, заключаем договор и приступаем к работе