Fundamentals of designing rational slab steel-reinforced concrete structures and elements of floors = Основи проектування раціональних плитних сталезалізобетонних конструкцій і елементів перекриттів

Abstract

The article provides a general methodology for calculating and designing rational (optimal) slab structures and elements of steel-reinforced concrete (SRC) floors, taking into account the ultimate stress-strain state of their elements at the moment of their destruction.The method of rational (optimal) design of slab SRC elements of floors depending on the ultimate stress-strain state at the time of failure of their component parts includes the solution of two problems: the selection of the cross section of the slab SRC element and its reinforcement, which is a direct task of optimization design; checking the bending strength in the calculated cross-sections of the slab SRC element

Плитні сталезалізобетонні (СЗБ) конструкції і елементи різних комбінованих перерізів є, як окремими (збірними) ос-новними несучими елементами перекриттів безкаркасних будівель і споруд, так і частинами балкових і безбалкових (гібридних збірно-монолітних чи чисто монолітних) перекриттів каркасних будівель і споруд. Конструктивні вирі-шення плитних сталезалізобетонних конструкцій і елементів широко застосовуються на сьогодні в будівництві пере-криттів з прогонами L=3...12 м і більше. Значну популярність гібридні сталезалізобетонні плитні конструкції і елеме-нти отримали при будівництві перекриттів в Німеччині, Кореї, Японії, Китаї. В статті наведено загальну методику розрахунку і проектування раціональних (оптимальних)плитних конструкцій і елементів сталезалізобетонних перек-риттів з урахуванням граничного напружено-деформованого стану (НДС) їх компонентів в момент їх руйнування. Методика раціонального (оптимального) проектування плитних СЗБ елементів перекриттів залежно від НДС в момент руйнування їх компонентів включає в себе вирішення двох задач: підбору перерізу плитного СЗБ елементу та його армування, яка є прямою задачею оптимізаційного проектування; перевірки міцності на згин в розрахункових перері-зах плитного СЗБ елементу. Авторами статті в результаті розрахунків були отримані значення коефіцієнтів оптимального армування поперечних перерізів плитних CЗБ елементів залежно від їх висоти, величин розрахункового прогону плити, міцностних і деформаційних характеристик матеріалів та значень корисного навантаження. Впровадження запропонованої методики в практику проектування дозволить ефективно вирішувати плитні і балкові елементи СЗБ перекриття різних конструктивних типів і видів при будівництві, ремонті та реконструкції будівель і споруд.