DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2020.3(34).209-217

Архітектурно-конструктивні рішення трикутної залізобетонної арки із самонапруженою сталевою затяжкою

О.В. Семко, А.В. Гасенко, О.Г. Фенко, Дж Годвін Еммануель Б., В.В. Дарієнко

Об авторах

О.В. Семко, професор, доктор технічних наук, Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», м. Полтава, Україна

А.В. Гасенко, доцент, кандидат технічних наук, Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», м. Полтава, Україна

О.Г. Фенко, доцент, кандидат технічних наук, Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», м. Полтава, Україна

Дж Годвін Еммануель Б., докторант, доцент, науковий співробітник, C.A.R.E. Школа архітектури, №27, село Thayanoor, Тричі, Таміл Наду, Індія

В.В. Дарієнко, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна

Анотація

Метою даної роботи є виявлення впливу ухилу покрівлі на витрати матеріалів для виготовлення залізобетонних ребристих панелей покриття швидкомонтованих будівель стінової конструктивної схеми. У якості панелі покриття прийняти трикутну залізобетонну арку із самонапруженою сталевою затяжкою. Така покрівельна панель складається з двох залізобетонних ребристих комплексних напівпанелей, об'єднаних у трикутну арку за допомогою сталевих затяжок. У статті описаний вплив габаритних розмірів, а саме відношення висоти підйому до прольоту трикутної залізобетонної арки покриття, на зміну внутрішніх зусиль в її перерізах та витрат матеріалів на її виготовлення. Спочатку визначено поздовжню силу розтягу у сталевій затяжці та поздовжню силу стиску у напівпанелях. Потім визначено максимальні прольотні згинаючі моменти, а також згинаючі моменти у гребені покрівельної панелі. По отриманим значенням внутрішніх зусиль визначено необхідні діаметри робочого армування залізобетонних панелей. Підсумком проведеної роботи є визначення сумарної вартості бетону та арматурних стержнів, що необхідні для виготовлення розглядуваної покрівельної панелі. В результаті проведеної роботи визначено, що оптимальним є кут ухилу покрівлі 15 градусів. При такому куті ухилу покрівлі витрати на матеріали (арматурні стержні та бетон), використовуючи які міцність та жорсткість покрівельної панелі є забезпеченою, найменші. Такий ухил покрівлі також є рекомендованим при влаштуванні покрівель з малим ухилом із профільованого настилу чи металевої черепиці. При куті ухилу покрівлі 10-20 градусів на графіку витрат на сталеві стержні армування відмічається впадина, що пояснюється мінімальним згинаючим моментом у гребені покрівельної панелі та відсутності розтягу у верхніх волокнах напівпанелей. При куті ухилу покрівлі більше 40 градусів різко збільшуються витрати на бетон, так як збільшується довжина напівпанелей. Напрямком подальших досліджень є шляхи зменшення прольотного моменту за рахунок виникнення опорних моментів.

Ключові слова

трикутна залізобетонна арка покриття, самонапружена затяжка, архітектурно-конструктивні рішення

Повний текст:

PDF

Посилання

1. Semko, O.V., Hasenko, A.V., Kyrychenko, V.A. & Sirobaba, V.O. (2020). The rational parameters of the civil building steel frame with struts. Proceedings of the 2nd International Conference on Building Innovations. – Part of the Lecture Notes in Civil Engineering book series (LNCE, volume 73). First Online: 14 June 2020. (pp. 235 – 243) [in English].

2. Rubanets, О. (2019). Transformation concept "Information technologies" in modern scientific discourse. Transfer of Innovative Technologies, Vol.2, No.1, 60-68 [in English].

3. Pavlikov, A.M., Mykytenko, S.M. & Hasenko, A.V. (2018) Effective structural system for the construction of affordable housing. International Journal of Engineering & Technology: Publisher of International Academic Journals. Science Publishing Corporation, RAK Free Trade Zone, Vol 7, No 3.2). 291-298. DOI: 10.14419/ijet.v7i3.2.14422 [in English].

4. Skoruk, O. (2016). Mitsnistʹ ta trishchynostiykistʹ stalefibrobetonnykh plyt, opertykh po konturu pry povtornykh navantazhennyakh [Strength and crack resistance of reinforced concrete slabs supported on the contour under repeated loads]. Pidvodni tekhnolohiyi: promyslova ta tsyvilʹna inzheneriya – Underwater technologies: industrial and civil engineering, Vol. 03. 83–94 [in Ukranian].

5. Pavlikov, А.М. & Yurko, P.A. (2011). Rozvʹyazannya zadach mitsnosti pozatsentrovo stysnutykh zalizobetonnykh elementiv u normalʹnomu pererizi na osnovi neliniynoyi diahramy stanu betonu [Solving strength problems of eccentric compressed reinforced concrete elements in standard section basis on nonlinear concrete state diagram]. Zbirnyk naukovykh pratsʹ (haluzeve mashynobud., bud-vo) / Poltav. nats. tekhn. un-t im. Yuriya Kondratyuka – Collection of scientific works (branch machine-building., Building) / Poltava. nats tech. Yuri Kondratyuk Un-t, Vol.1 (29). 61-65 [in Ukranian].

6. Pershakov, V.M. (2007). Karkasni budinki z trisharnirnih zalizobetonnih ram [Skeleton structures with three-hinged concrete frames]: [monograph]. K.: Knyzhkove vydavnytstvo NAU [in Ukranian].

7. Azizov T., Kochkarev D. & Galinska T. (2020). Reinforced concrete rod elements stiffness considering concrete nonlinear properties. Lecture Notes in Civil Engineering, 47: 1-6. https://doi.org/10.1007/978-3-030-27011-7_1 [in English].

8. Hasenko, A.V., Yurko, I.A., Fenko, O.G. & Yurko, P.A. (2017). Causes of the eccentric compression reinforced concrete elements fixed joint stanchion and rafter gable frame of agricultural buildings. The International Scientific Periodical Journal "Modern Technology and Innovative Technologies", Issue №2, Vol.2. 126-129. DOI: 10.21893/2567-5273.2017-02-02-033 [in English].

9. Krutybich, O.V., Semko, O.V. & Hasenko, A.V. (2020). Innovatsiyni tekhnolohiyi u modelyuvanni rozrakhunkovykh skhem samonapruzhenoyi stalezalizobetonnoyi arky [Innovative technologies in modeling of calculation schemes of self-stressed reinforced concrete arch]. Zbirnyk materialiv VI mizhnarodnoyi naukovo-praktychnoyi konferentsiyi «Transfer of Innovative Technologies 2020» – VI International Scientific and Practical Conference "Transfer of Innovative Technologies 2020". 38-39. DOI: 10.32347/tit2020.conf.06 [in Ukranian].

10. Seriya 7011. Zhelezobetonnyye sbornyye bystromontiruyemyye zdaniya s proletami 18 m [Reinforced concrete prefabricated buildings with 18 m spans] [in Russian].

11. Cherednikov V., Voskobiinyk O. & Cherednikova O. (2017). Evaluation of the warping model for analysis of polystyrene concrete slabs with profiled steel sheeting. Periodica Polytechnica Civil Engineering 61(3). 483-490 [in English].

12. Storozhenko L., Yermolenko D. & Gasii G. (2018). Investigation of the Deformation State of a Composite Cable Space Frame Structures with a Photogrammetric Method. International Journal of Engineering & Technology, 7(3.2). 442-446. http://dx.doi.org/10.14419/ijet.v7i3.2.14568 [in English].

Пристатейна бібліографія ГОСТ


Copyright (c) 2020 О.В. Семко, А.В. Гасенко, О.Г. Фенко, Дж Годвін Еммануель Б., В.В. Дарієнко