Моделювання полегшеного плоского перекриття з пустотами із пластиковими кулями

Abstract

UK: Постановка проблеми. Збірно-монолітне будівництво у вітчизняній та загальносвітовій практиці в останні роки займає значну частку у галузі будівництва. Запропоновано досить велику кількість конструкцій збірно-монолітних полегшених перекриттів, а також окремих конструктивних елементів. Використання полегшених перекриттів у будівництві житлових і громадських будівель дозволяє істотно знизити витрату матеріалів і власну масу конструкцій і збільшити розмір тимчасових навантажень і прогонів, що перекриваються. Незважаючи на це, не можна сказати, що знайдено найефективніші конструктивні рішення, здатні максимально задовольнити вимоги споживачів, архітекторів та будівельників. Виходячи з цього, запропоновано та досліджено досить ефективне з погляду будівництва та подальшої експлуатації конструктивне рішення полегшеного збірно-монолітного перекриття з порожнечами з пластиковими кулями. Конструктивне рішення полегшеного збірно-монолітного плоского перекриття з пустотами з пластиковими кулями має меншу масу, ніж у суцільних перекриттів, та оптимальне використання матеріальних ресурсів, а саме витрат бетону та арматури. Тому дослідження щодо визначення оптимальних параметрів конструкції плоского полегшеного перкриття з пустотоутворювачами з пластиковими кулями актуальне. Мета статті – провести числові дослідження напружено-деформованого стану запропонованої конструкції збірно-монолітного перекриття з пустотами з пластиковими кулями. Висновок. У результаті досліджень встановлено, що як матеріал для виготовлення пустот з кулями у плоских перекриттях раціонально використовувати порожнисті кулі з переробленої вторсировини. При цьому всі досліджені варіанти перекриттів із прогонами 6, 7, 8 м, та розмірами пустот з кулями діаметрами 180, 315 та 500 мм відповідають вимогам першої та другої груп граничних станів.

EN: Formulation of the problem. Prefabricated monolithic construction in domestic and global practice in recent years has occupied a small share in the field of construction. A fairly large number of designs of prefabricated monolithic lightweight floors, as well as its individual structural elements, have been proposed. The use of lightweight floors in the construction of residential and public buildings can significantly reduce the consumption of materials and the dead weight of structures and increase the size of live loads and overlapping spans. Despite this, it cannot be said that effective design solutions have been found that can maximally satisfy the requirements of consumers, architects and builders. Based on this, a constructive solution for a lightweight prefabricated monolithic floor with voids made of plastic balls, quite effective from the point of view of construction and subsequent operation, was proposed and investigated. The proposed design solution for a lightweight prefabricated monolithic flat floor with voids made of plastic balls has less mass than solid floors and optimal use of material resources, namely the consumption of concrete and reinforcement. Therefore, research to determine the optimal design parameters of a flat lightweight floor with void formers made of plastic balls is relevant. The purpose of the article is to conduct numerous studies of the stress-strain state of the proposed design of a prefabricated monolithic floor with voids made of plastic balls. Conclusion. As a result of the research, it was established that it is rational to use hollow balls made from recycled materials as a material for making voids from balls in flat floors. Moreover, all studied floor options with spans of 6 m, 7 m, 8 m and void sizes made of balls with diameters of 180 mm, 315 mm and 500 mm meet the requirements of the first and second groups of limit states.