Расчёт сборно-монолитного изгибаемого элемента по второй группе предельных состояний

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.

1. Каинов 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Qian K., Li B. Resilience of Flat Slab Structures in Different Phases of Progressive Collapse // ACI Structural Journal. 2016. V. 113. P. 537–548.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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).

12. 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.

13. Лазовский Д.Н. Усиление железобетонных конструкций эксплуатируемых строительных сооружений. Новополоцк: ПГУ, 1998. 240 с.

14. 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.

15. 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.