Шпонкові з’єднання елементів будівель із залізобетону

О.О. Dovzhenko; V.V. Pohribnyi; Y.V. Chursa

doi:10.33644/scienceandconstruction.v0i1(15).14

О.О. Dovzhenko Канд. технічних наук, доц., Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, м. Полтава, Україна http://orcid.org/0000-0002-2266-2588
V.V. Pohribnyi Канд. технічних наук, ст. науковий співробітник, Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, м. Полтава, Україна http://orcid.org/0000-0001-7531-2912
Y.V. Chursa Канд. технічних наук, провідний спеціаліст, Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, м. Полтава, Україна http://orcid.org/0000-0002-1734-5246

DOI: https://doi.org/10.33644/scienceandconstruction.v0i1(15).14

Ключові слова: шпонкові з’єднання, конструктивна система, несуча здатність, фактори впливу, класифікація

Анотація

Розглянуто шпонкові з’єднання елементів збірних плит перекриття із збірними колонами, монолітними ригелями, стіновими панелями та між собою, а також збірних ригеля та колони багатоповерхових будівель із залізобетону. Проаналізовано конструктивні особливості з’єднання, що визначають характер руйнування та величину граничного навантаження. Встановлено фактори, що впливають на міцність: геометричні параметри з’єднань (розміри, їх відношення, форма шпонкового профілю та поперечного перерізу шпонок, наявність і ширина шва), армування, обтиснення (розтягування), кількість шпонок у стику. Розширено існуючу класифікацію шпонкових стиків. Запропоновано метод розрахунку несучої здатності шпонок, розроблений на основі теорії пластичності бетону з використанням варіаційного методу. Бетон граничного стану розглядається як жорстко-пластичне тіло. Пластична деформація локалізується в зонах стиску в тонких шарах на поверхні руйнування. Застосовано принцип віртуальних швидкостей. Результати отримані в розривних рішеннях. Величину граничного навантаження визначено з використанням верхньої оцінки, що відповідає мінімуму потужності пластичної деформації. Метод враховує характер руйнування стиків та дозволяє найбільш точно оцінить вплив факторів, що обумовлюють їх міцність. Представлено приклади вдосконалених шпонкових з’єднань. Запропоновано з’єднання плити перекриття з колоною в конструктивній системі КУБ-2,5, в якому змінено геометричні параметри стику. Це дозволяє підвищити їх міцність та покращити умови передачі вертикального навантаження. Вдосконалено стик круглопустотних плит з монолітним несучим ригелем конструктивної системи АРКОС. Запропоновано армування шпонок циліндричними каркасами, що дозволяє отримати однакову міцність як у вертикальному так і горизонтальному напрямках. Забезпечення сумісної роботи елементів конструктивних систем будівель за допомогою бетонних та залізобетонних шпонок відкриває перспективи значного збільшення корисного навантаження при використанні високоміцних бетонів та арматури для конструкцій дисків перекриття, каркасів та стінових панелей.

Завантаження

Данные скачивания пока не доступны.

Посилання

The unified system of a precast and cast-in-place frame without collar beams. The main principles of design, installation and arrangement of buildings. Working design in 9 issues. Series KUB-2,5. Issue 1-1. (1990). JV «INEKS» Company «KUB», Scientific, Design and Construction Association of Cast-in-Place House Building (NSPO «MONOLIT»), 49.

Mustafin, I.I. (2005). Universal precast and cast-in-place frame system «KAZAN-XXI century». Kazan: OOO Proektno-konstruktorskaya firma “Karkas”.

Mordich, А.I., Vigdorchik, R.I., Belevich, V.N., & Zalesov А.S. (1999). New universal precast and cast-in-place frame system for multistoried buildings. Concrete and reinforced concrete, 1, 2–4.

Naotaka, Y., Norimono, T., Katori, K., & Hayashi S. (1997). Study shear behavior of shear key on joints of precast concrete structure. Structure and Construction Engineering. Japan, 10(1), 441–442.

Izni, S.I., Khairul, H.P., Mansoor, H., Bady, A., Saim, A.A., & Sarbini, N.N. (2014). Ultimate shear capacity and failure of shear key. Malaysian Journal of Civil Engineering, 26(3), 414–430.

Lee, Ch.H., Chin, W.J., Choi, E.S, & Kiml, Y.J. (2011). An Experimental Study on the Joints in Ultra High Performance Precast Concrete Segmental Bridges. Journal of the Korea Concrete Institute, 23(2), 235–244.

Dovzhenko, O.O., Pohribnyi, V.V., Yurko, I.A., & Shostak, I.V. (2017). The bearing capacity experimental determination of the keyed joints models in the transport construction. Proc. of the 6th fib International Scientific Conference «Reliability and Durability of Railway Transport Engineering Structures and Buildings» (Transbud-2017), Kharkiv, Ukraine, April 19–21, 2017. Published online: 10 July 2017.

Suuraskola, P. (2013). Technology-enhanced product – a PVL rope connecting loop of Peikko company. Zhilishchnoe stroitel’stvo, 3, 21–25.

Nielsen, M.P., & Hoang, L.C. (2011). Limit Analysis and Concrete Plasticity (3rd ed.). CRC Press.

Mitrofanov, V., Pogrebnoy, V., & Dovzhenko, О. (2006). Strength of Concrete Elements Under Shear Action According to the Theory of Plasticity and Tests. Improving Proc. of the 2nd fib. Congress, Naples, Italy, June 5–8.

Korovin, N.N., & Eskov, V.S. (1965). Experimental study of girder-to-column keyed joints. Concrete and reinforced concrete, 3, 40–43.