vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2023-25-2-154-164vestniktgasu-1468Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯBUILDING AND CONSTRUCTIONРасчёт сборно-монолитного изгибаемого элемента по второй группе предельных состоянийService limit state of cast-in-place flexural memberКоянкинА. А.KoyankinA. A.

Коянкин Александр Александрович, канд. техн. наук, доцент

660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79 

 Alexander A. Koyankin, PhD, A/Professor

79, Svobodnyi Ave., 660041, Krasnoyarsk, Russia 

KoyankinAA@mail.ruМитасовВ. М.MitasovV. M.

Митасов Валерий Михайлович, докт. техн. наук, профессор

630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113 

Valery M. Mitasov, DSc, Professor

113, Leningradskaya Str., 630008, Novosibirsk, Russia 

MitassovV@mail.ruСибирский федеральный университетРоссияSiberian Federal UniversityRussian FederationНовосибирский государственный архитектурно-строительный университетРоссияNovosibirsk State University of Architecture and Civil EngineeringRussian Federation202326042023252154164Copyright © Коянкин А.А., Митасов В.М., 20232023Коянкин А.А., Митасов В.М.Koyankin A.A., Mitasov V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1468

Сборно-монолитные конструкции обладают рядом конструктивных особенностей, которые отличают их от сборных и монолитных железобетонных конструкций, состоящих из бетона одного вида. Помимо того, что сборная и монолитная части сборномонолитного элемента вовлекаются в процесс деформирования и восприятия внешней нагрузки в разное время, они обладают ещё и различными прочностными, деформационными и другими физическими свойствами. Вместе с тем ряд проведённых ранее исследований указывают на увеличение несущей способности и уменьшение прогибов в случае поэтапного вовлечения в процесс деформирования сборной и монолитной частей сборномонолитных конструкций в сравнении со сборно-монолитными конструкциями, монтируемыми и загружаемыми в один этап. Данные обстоятельства делают сборно-монолитные конструкции целесообразными для применения в массовом строительстве, однако требуются и соответствующие уточнения приведённых в нормативных документах методик расчёта сборно-монолитных конструкций.В продолжение ранее выполненных авторами статьи работ, посвящённых вопросам формирования напряжённо-деформированного состояния и оценки прочности сборномонолитных конструкций как в случае единовременного деформирования сборной и монолитной частей, так и в случае поэтапного их вовлечения в процесс деформирования, настоящая статья посвящена расчётам сборно-монолитных конструкций по второй группе предельных состояний.После изучения конструктивных особенностей, присущих сборно-монолитным изгибаемым элементам, а также определения особенностей формирования их напряжённодеформированного состояния предложена методика расчёта таких конструкций по второй группе предельных состояний. Определение прогибов происходит на основе условного разделения изгибаемого сборно-монолитного элемента по длине на «зоны качественно единообразного деформирования», границы которых определяются по структуре диаграммы деформирования бетона. Приведённая методика учитывает разное время включения в процесс восприятия внешней нагрузки и деформирования сборного и монолитного бетонов, а также учитывает разность их деформационных и прочностных свойств.Проведено сопоставление результатов экспериментальных исследований и результатов теоретических положений, имевшее удовлетворительную сходимость.

Cast-in-place structure design distinguish them from reinforced concrete structures. Cast-in-place structures are involved in deformation and receive external load, so they possess different strength, deformation and other physical properties. In this regard, calculation methods of cast-in-place structures given in regulatory documents require clarification.Having studied the cast-in-place structure design and considering their stress-strain state, a method is proposed for the analysis of such structures according to their service limit state. This method allows taking into account different times of involvement in the external load and deformation of the cast-in-place structure as well as the difference in concrete strength and deformation properties. It is shown that the experimental data are in satisfactory agreement with theoretical calculations.

напряжённо-деформированное состояниесборно-монолитные конструкцииизгибпрогибытрещинытеоретические исследованияstress-strain statecast-in-place structurebendingdeflectionscrackstheoretical calculationsReferencesКаинов Е.А. Анализ и оценка потребительских свойств объектов со сборно-монолитным каркасом с использованием метода экспертных оценок // Вестник современных исследований. 2019. № 1.8 (28). С. 83–88.Kainov E.A. Analysis and evaluation of consumer properties of objects with cast-in-situ frame using expert evaluations. Vestnik sovremennykh issledovanii. 2019; 1.8 (28): 83–88. (In Russian)Қожамбек Б.Р., Жусупов Т.В., Бейсекеева С.З. Сборно-монолитные перекрытия на основе системы несъёмной опалубки // Вестник современных исследований. 2019. № 2.3 (29). С. 18–21.Kozhambek B.R., Zhusupov T.V., Beisekeyeva S.Z. Cast-in-situ slabs based on a system of permanent formwork. Vestnik sovremennykh issledovanii. 2019; 2.3 (29): 18–21. (In Russian)Зотеева Е.Э., Фомин Н.И. Новые технологические и конструктивные решения по устройству монолитных и сборно-монолитных перекрытий гражданских зданий // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2018. Т. 2. С. 336–341.Zoteeva E.E., Fomin N.I. New technological and structural solutions for the of monolithic and cast-in-situ slab construction. Sovremennye tekhnologii v stroitel'stve. Teoriya i praktika. 2018; (2): 336–341. (In Russian)Olmati P., Sagaseta J., Cormie D., Jones A.E.K. Simplified reliability analysis of punching in reinforced concrete flat slabbuildings under accidental actions // Engineering Structures. 2017. V. 130. P. 83–98.Olmati P., Sagaseta J., Cormie D., Jones A.E.K. Simplified reliability analysis of punching in reinforced concrete flat slab constructions under accidental actions. Engineering Structures. 2017; (130): 83–98.Qian K., Li B. Resilience of Flat Slab Structures in Different Phases of Progressive Collapse // ACI Structural Journal. 2016. V. 113. P. 537–548.Qian K., Li B. Resilience of flat slab structures in different phases of progressive collapse. ACI Structural Journal. 2016; (113): 537–548.Drakatos I.S., Muttoni A., Beyer K. Internal slab-column connections under monotonic and cyclic imposed rotations // Engineering Structures. 2016. V. 123. P. 501–516.Drakatos I.S., Muttoni A., Beyer K. Internal slab-column connections under monotonic and cyclic imposed rotations. Engineering Structures. 2016; (123): 501–516.Nedviga, E., Beresneva, N., Gravit, M., Blagodatskaya, A. Fire Resistance of Prefabricated Monolithic Reinforced Concrete Slabs of «Marko» Technology // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2018. 692. P. 739–749.Nedviga E., Beresneva N., Gravit M., Blagodatskaya A. Fire resistance of prefabricated monolithic reinforced concrete slabs of "Marko" technology. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2018; (692): 739–749.Yan J.B., Wang J.Y., Liew J.Y.R., Qian X.D., Zhang W. Reinforced ultra-lightweight cement composite flat slabs: Experiments and analysis // Materials and Design. 2016. № 95. P. 148–158.Yan J.B., Wang J.Y., Liew J.Y.R., Qian X.D., Zhang W. Reinforced ultra-lightweight cement composite flat slabs: Experiments and analysis. Materials and Design. 2016; (95): 148–158.Зезюков Д.М., Махинько Н.Н., Буцкая Е.Л., Котов Н.А. К определению фактического напряжённого состояния элементов плоских сборно-монолитных перекрытий // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2019. № 2 (251–252). С. 63–70.Zeziukov D.M., Makhinko N.N., Butskaya E.L., Kotov N.A. Actual stress state of elements of flat cast-in-situ slabs. Vіsnik Pridnіprovs'koї derzhavnoї akademії budіvnitstva ta arkhіtekturi. 2019; 2 (251–252): 63–70. (In Russian)Полоз М.А., Яссер Г.С., Шевченко А.В. Применение шагово-итерационного метода при расчёте изгибаемых предварительно напряжённых сборно-монолитных элементов с учётом физической нелинейности // Строительные материалы и изделия. 2019. Т. 2. № 3. С. 12–27.Poloz M.A., Yasser G.S., Shevchenko A.V. Application of step-iteration method in calculation of bendable prestressed prefabricated monolithic elements taking into account physical nonlinearity. Stroitel'nye materialy i izdeliya. 2019; 2 ( 3): 12–27. (In Russian)Koyankin A.A., Mitasov V.M. Stress-strain state of the precast monolithic bent element = Напряжённо-деформированное состояние сборно-монолитного изгибаемого элемента // Magazine of Civil Engineering. 2020. № 97 (5).Koyankin A.A., Mitasov V.M. Stress-strain state of cast-in-situ flexural element. Magazine of Civil Engineering. 2020; 97 (5). (In Russian)Семенюк С.Д., Москалькова Ю.Г. Прочность и деформативность изгибаемых элементов, усиленных наращиванием сжатой зоны, при статическом и малоцикловом нагружениях. Могилёв : Белорус.-Рос. ун-т, 2017. 274 с.Semeniuk S.D., Moskalkova Yu.G. Strength and deformability of bending elements reinforced by compressive zone build-up under static and low-cycle loading. Mogilev, 2017. 274 p. (In Russian)Лазовский Д.Н. Усиление железобетонных конструкций эксплуатируемых строительных сооружений. Новополоцк: ПГУ, 1998. 240 с.Lazovsky D.N. Strengthening of reinforced concrete structures of operating buildings. Novopolotsk: PSU, 1998. 240 p. (In Russian)Коянкин А.А., Митасов В.М. Напряжённо-деформированное состояние сборно-монолитного элемента с учётом загружения сборной части // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2021. Т. 23. № 3. С. 129–142.Koyankin A.A., Mitasov V.M. Stress-strain state of cast-in-place and precast structure with loaded cast-in-place element. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta – Journal of Construction and Architecture. 2021; 23 ( 3): 129–142. (In Russian)Коянкин А.А., Митасов В.М., Клиндух Н.Ю. Напряжённо-деформированное состояние сборно-монолитного изгибаемого элемента // Academia. Архитектура и строительство. 2021. № 3. С. 101–107.Koyankin A.A., Mitasov V.M., Klindukh N.Yu. Stress-strain state of precast-monolithic bending element. Academia. Arkhitektura i stroitel'stvo. 2021; (3): 101–107. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.