Peculiarities of construction and operation of monolithic slabs of frame buildings
Keywords:
calculation of frame systems, experimental construction, prefabricated monolithic frame, multi-hollow slabs, economic feasibility, construction rates, field testsAbstract
Annotation. In recent years, in the construction of residential and public buildings, the frame system with prefabricatedmonolithic flat disks of floors, formed by hollow-core slabs and hidden girders in the plane of overlap, has increasingly become used. Hollow core prestressed slabs in the overlap are united by monolithic reinforced concrete girders hidden in the plane of overlap and supported on monolithic columns. Joint work of prefabricated reinforced concrete slabs with monolithic girders is ensured by the release of the working reinforcement, concrete keys and monolithic interlacing inserts. The column spacing can be up to 8.4 m both along and across the building, and the column grid can have an irregular structure in design with variable spans in any building column lines. Hollow core floor slabs must have openings on both sides with a depth of 100 ± 10 mm. The purpose of this research is the experimental verification of technical solutions to ensure joint work of prefabricated hollow-core slabs with hidden monolithic girders and verification of calculation model in the environment of the software complex "Lira-CAD" and the introduction of this system on the territory of Ukraine. To achieve the goal, there was made a calculation of a nine-story a cast-in-place and precast frame building of a Housing and office complex in Kyiv with the subsequent experimental justification. Calculation shows that the outlets of the working armature and key ensure the perception of design loads under idealized operating conditions. However, in the real conditions of work there will be bending moments on the supports of the slabs, while the upper zone of plates (joints of plates with beams) doesn’t have the reinforcement to accept them, meaning that, there are prerequisites for breaking the integrity of the section. This is due to the uneven deformations of the foundations. Thus, the presence of projectures from the slabs ensures the safety of the operation of the support units of the slabs of prefabricated-monolithic overlap. In order to confirm the possibility of safe operation of this building and to obtain reliable output for the application of the used structural scheme in the future, a slab fragment in real facility was tested at the maximum realization of the irregular deformation of the foundations of the building (the construction of all elements of the frame, the arrangement of the external wall fence of the internal partitions and floors). A representative section of the floor was selected for the testing according to the size of the project load projected. The obtained data were used for verification of the operational suitability of the floor. Conclusions: Analysis of deflections of a precast-monolithic overlap cell showed that the excess of permissible deflections occurred at a load level of structures 1.2 times higher than the operational load. In calculating the reinforced concrete structures of floor slabs and monolithic beams of the building, it was found that: the designs of floor slabs and monolithic girders are sufficient for the accepting the design loads; concrete keys of joints of slabs and girders are capable of accepting design loads only in the ideal conditions of their work; in real conditions of work during the implementation of estimated slab settlements, the floor slabs will be kept in working position due to projectures of operating reinforcement of slabs in the girders. Units of connection of slabs and girders should be performed only with the use of projectures of operating reinforcement of slabs in a girder.
References
Golyishev A.B,. Krivosheev P.I, Bambura A.N.. Teoriya zhelezobetona na eksperimentalnoy osnove. Kiev: Gamma-Print. 2009.
Bambura A.M. Metod «tr'okh kryvyzn» dlya rozrakhunku nerozriznykh zalizobetonnykh balok / Bambura A.M., Zhdanov O.S. // Mekhanika i fizyka ruynuvannya budivel'nykh materialiv ta konstruktsiy: zbirnyk naukovykh prats'. - L'viv, 2007. - Vyp. 7.
Pustotni poperedn'o napruzheni plyty dlya zbirno-monolitnoho perekryttya z prykhovanymy ryhelyamy vysotoyu 220 mm, dovzhynoyu 3550 mm, 5650 mm ta 6850 mm, shyrynoyu 1000 mm, 1200 mm ta 1500 mm pid rozrakhunkovi navantazhennya 5.89 kpa (600 k·h/m ), 7.85 kpa (800 k·h/m ) i 9.81 (1000 k·h/m ) - Robochi kreslennya, 4521-p.1, TOV "Yevrokon ukrayina" - Kyiv -2016
Zvit pro naukovo-tekhnichnu robotu «Vykonannya perevirochnykh rozrakhunkiv karkasu, perekryttiv ta fundamentiv budivli sektsiyi #1407 v ramkakh prohramy naukovo-tekhnichnoho suprovodu proektuvannya i budivnytstva budivel' iz vykorystannyam zbirno-monolitnykh karkasiv ta bahatopustotnykh plyt v skladi ob"yektu budivnytstva: «Zhytlovo-ofisnyy torhivel'nyy kompleks z vbudovano-prybudovanymy prymishchennyamy hromads'koho, sotsial'noho ta torhivel'noho pryznachennya, z pidzemnym ta nazemnym parkinhamy na vul. Reheneratorniy, 4 u Dniprovs'komu rayoni m. Kyyeva» - m. Kyyiv -2012, 88 s.
Zvit za rezul'tatamy naturnykh vyprobuvan' dilyanky zbirno-monolitnoho perekryttya zhytlovo-ofisnoho kompleksu z vbudovano-prybudovanymy prymishchennyamy hromads'koho, sotsial'noho ta torhovel'noho pryznachennya, z pizdezmnymy ta nadzemnymy parkinhamy na vul. Reheneratorniy, 4 u Dniprovs'komu rayoni m. Kyyeva. - m. Kyyiv 2013, 13 s
DSTU B V.2.6-156:2010 Betonni ta zalizobetonni konstruktsiyi z vazhkoho betonu / Minrehionbud Ukrayiny. - K.: 2011 – 71 s.
DBN V.1.2.-2:2006 Navantazhennya i vplyvy. Normy proektuvannya. / Minrehionbud Ukrayiny. - K.: 2006 – 78 s.
DBN V.1.2-14-2009 Zahal'ni pryntsypy zabezpechennya nadiynosti ta konstruktyvnoyi bezpeky budivel', sporud, budivel'nykh konstruktsiy i osnov. / Minrehionbud Ukrayiny. - K.: 2008 – 37 s
DSTU B V.1.2-3:2006 Prohyny i peremishchennya. Vymohy proektuvannya. / Minrehionbud Ukrayiny. - K.: 2006 – 14 s.
DSTU B V.2.6-7 Vyroby budivel'ni betonni ta zalizobetonni zbirni. Metody vyprobuvan’ navantazhuvannyam. Pravyla otsinky mitsnosti, zhorstkosti ta trishchynostiykosti.
Komplekt kreslen' 48/09-1407-KZB2. Zhytlovo-ofisnyy kompleks z vbudovano-prybudovanymy prymishchennyamy hromads'koho, sotsial'noho ta torhovel'noho pryznachennya, z pizdezmnymy ta nadzemnymy parkinhamy na vul. Reheneratorniy, 4 u Dniprovs'komu rayoni m. Kyyeva. TOV “ARKhIMATYKA”. – 2011, 2012.12 Konstantin Meskouris «Baudynamik- Modelle, Methoden, Praxisbeispiele». Ernst&Sohn 1999 http://darwin.bth.rwth-aachen.de/
Eurocode 2: Worked examples. European concrete platform Available at http://www.europeanconcrete.eu/
Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1 : General rules and rules for buildings 2004 Available at: https://law.resource.org/
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).