📄Работа №209753
Тема: ЛЕГКОВЕСНЫЕ КОНСТРУКЦИИ НА ОСНОВЕ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ С ОПТИМИЗИРОВАННЫМИ ДЕФОРМАТИВНЫМИ СВОЙСТВАМИ
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
строительство
Объем:
140 листов
Год:
2021
Просмотров:
15
5900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1 Актуальность темы исследования 7
1.2 Обзор литературы 7
1.3 Выводы на основании проведенного литературного обзора 21
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 23
2.1 Материалы для исследования деформативных характеристик легкого
бетона 23
2.2 Методы для исследования деформативных характеристик легкого бетона 23
2.2.1 Определение кубиковой и призменной прочности 23
2.3.2 Определение модуля упругости при сжатии 25
2.3.3 Определение модуля упругости при растяжении на изгиб 28
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ-КУБИКОВ И ПРИЗМ
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕФОРМАТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СОСТАВОВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ 31
3.1 Исходные данные 31
3.2 Результаты испытаний образцов-кубиков на сжатие 32
3.3 Результаты испытаний образцов-призм на сжатие 33
3.3 Результаты испытаний образцов-призм на изгиб 39
3.4 Вывод на основе результатов лабораторных исследований 45
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ АРМИРОВАННЫХ
БАЛОК 47
4.1 Исходные данные 47
4.2 Методика испытаний балок 49
4.3 Теоретический расчет характеристик образцов-балок 52
4.4 Обработка данных лабораторных испытаний 70
4.5 Вывод по результатам испытаний 79
ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК В ПК ЛИРА.
СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ И ОПЫТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ 81
5.1 Определение прогиба балок в ПК Лира 81
5.2 Сравнение расчетных и опытных значений 85
5.3 Выводы по главе 89
ГЛАВА 6. СРАВНЕНИЕ АРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ В РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ЖИЛОГО ДОМА 90
6.1 Описание объекта 90
6.2 Нагрузки на плиту перекрытия типового этажа 92
6.3 Сравнение плит перекрытия типового этажа с разными жесткостями 100
6.4 Сравнение армирования элементов каркаса 105
6.4.1 Сравнение армирования плит перекрытия 105
6.4.2 Сравнение армирования пилонов 110
6.4.3 Сравнение армирования колонн 119
6.5 Вывод по общей экономии арматуры 124
6.6 Выводы по главе 127
7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 128
8. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 130
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1 Актуальность темы исследования 7
1.2 Обзор литературы 7
1.3 Выводы на основании проведенного литературного обзора 21
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 23
2.1 Материалы для исследования деформативных характеристик легкого
бетона 23
2.2 Методы для исследования деформативных характеристик легкого бетона 23
2.2.1 Определение кубиковой и призменной прочности 23
2.3.2 Определение модуля упругости при сжатии 25
2.3.3 Определение модуля упругости при растяжении на изгиб 28
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ-КУБИКОВ И ПРИЗМ
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕФОРМАТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СОСТАВОВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ 31
3.1 Исходные данные 31
3.2 Результаты испытаний образцов-кубиков на сжатие 32
3.3 Результаты испытаний образцов-призм на сжатие 33
3.3 Результаты испытаний образцов-призм на изгиб 39
3.4 Вывод на основе результатов лабораторных исследований 45
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ АРМИРОВАННЫХ
БАЛОК 47
4.1 Исходные данные 47
4.2 Методика испытаний балок 49
4.3 Теоретический расчет характеристик образцов-балок 52
4.4 Обработка данных лабораторных испытаний 70
4.5 Вывод по результатам испытаний 79
ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК В ПК ЛИРА.
СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ И ОПЫТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ 81
5.1 Определение прогиба балок в ПК Лира 81
5.2 Сравнение расчетных и опытных значений 85
5.3 Выводы по главе 89
ГЛАВА 6. СРАВНЕНИЕ АРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ В РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ЖИЛОГО ДОМА 90
6.1 Описание объекта 90
6.2 Нагрузки на плиту перекрытия типового этажа 92
6.3 Сравнение плит перекрытия типового этажа с разными жесткостями 100
6.4 Сравнение армирования элементов каркаса 105
6.4.1 Сравнение армирования плит перекрытия 105
6.4.2 Сравнение армирования пилонов 110
6.4.3 Сравнение армирования колонн 119
6.5 Вывод по общей экономии арматуры 124
6.6 Выводы по главе 127
7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 128
8. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 130
📖 Введение
Жилищная проблема была и остается одной из важнейших в современной
России. Однако ее можно решить путем интенсивного строительства жилых
домов. Указ Президента Российской Федерации №600 от 7 мая 2012 года -
основной в сфере жилищного строительства и ставит первоочередным
направлением активизацию жилищного строительства и ликвидацию аварийного
жилищного фонда. [1]
Это связано с тем, что разработанные в советский период конструкции жилых зданий, которые несомненно имели свои положительные моменты для того времени, на данный момент не отвечают всем нормам и требованиям формирующимся новой социально-экономической структуры городского населения и не соответствуют образу их жизни. В нынешнее время назревает предпосылка для разработки развернутой системы домов и квартир нового типа, отвечающей всем потребностям и экономическим возможностям жителей, которые несут иные представления об организации их жизни.
Индустрия домостроения в России для решения данных задач освоила в последние 50 лет технологии блочного, панельного, крупноблочного, крупнопанельного, каркасного и монолитного строительства. Все эти технологии прекрасно себя зарекомендовали и постоянно совершенствовались за счет применения инновационных и прогрессивных материалов.
Однако наиболее совершенным является способ создания цельных конструкций из железобетона. Стоить отметить, что монолитно-каркасные здания занимают лидирующие позиции на современном рынке строительства, т.к имеют следующие преимущества:
• Монолитно-каркасные дома имеют высокую скорость возведения.
• Равномерная и незначительная усадка здания.
Повышение прочности здания, за счет отсутствия швов, что также увеличивает срок службы возводимого здания.
• Отсутствие необходимости в доставке тяжелых и объемных строительных конструкций на строительную площадку.
• Позволяет возводить здания любой этажности с самыми различными и причудливыми архитектурными формами и свободной планировкой внутри сооружения.
Однако с последними тенденциями поднятия стоимости на металлические изделия в строительной отрасли остро встает вопрос об удешевлении стоимости изготавливаемых конструкций. А монолитно-каркасные здания имеют огромное количество арматурных изделий, что в свою очередь говорит об удорожании единицы выпускаемой продукции. Возникают предпосылки для облегчения конструкций из железобетона, что существенно снизит расход арматуры, используемой в несущих конструкциях.
Облегчение строительных железобетонных конструкций в первую очередь не должно влиять на несущую способность элементов. Добиться положительно результата возможно посредством использования композитных материалов в бетоне, либо использовать более легкие бетоны характеристики которых не уступают тяжелым.
России. Однако ее можно решить путем интенсивного строительства жилых
домов. Указ Президента Российской Федерации №600 от 7 мая 2012 года -
основной в сфере жилищного строительства и ставит первоочередным
направлением активизацию жилищного строительства и ликвидацию аварийного
жилищного фонда. [1]
Это связано с тем, что разработанные в советский период конструкции жилых зданий, которые несомненно имели свои положительные моменты для того времени, на данный момент не отвечают всем нормам и требованиям формирующимся новой социально-экономической структуры городского населения и не соответствуют образу их жизни. В нынешнее время назревает предпосылка для разработки развернутой системы домов и квартир нового типа, отвечающей всем потребностям и экономическим возможностям жителей, которые несут иные представления об организации их жизни.
Индустрия домостроения в России для решения данных задач освоила в последние 50 лет технологии блочного, панельного, крупноблочного, крупнопанельного, каркасного и монолитного строительства. Все эти технологии прекрасно себя зарекомендовали и постоянно совершенствовались за счет применения инновационных и прогрессивных материалов.
Однако наиболее совершенным является способ создания цельных конструкций из железобетона. Стоить отметить, что монолитно-каркасные здания занимают лидирующие позиции на современном рынке строительства, т.к имеют следующие преимущества:
• Монолитно-каркасные дома имеют высокую скорость возведения.
• Равномерная и незначительная усадка здания.
Повышение прочности здания, за счет отсутствия швов, что также увеличивает срок службы возводимого здания.
• Отсутствие необходимости в доставке тяжелых и объемных строительных конструкций на строительную площадку.
• Позволяет возводить здания любой этажности с самыми различными и причудливыми архитектурными формами и свободной планировкой внутри сооружения.
Однако с последними тенденциями поднятия стоимости на металлические изделия в строительной отрасли остро встает вопрос об удешевлении стоимости изготавливаемых конструкций. А монолитно-каркасные здания имеют огромное количество арматурных изделий, что в свою очередь говорит об удорожании единицы выпускаемой продукции. Возникают предпосылки для облегчения конструкций из железобетона, что существенно снизит расход арматуры, используемой в несущих конструкциях.
Облегчение строительных железобетонных конструкций в первую очередь не должно влиять на несущую способность элементов. Добиться положительно результата возможно посредством использования композитных материалов в бетоне, либо использовать более легкие бетоны характеристики которых не уступают тяжелым.
✅ Заключение
1. В результате проведенной аналитической и экспериментальной работы доказана обоснованность применения легких бетонов со средней плотностью менее 1600 кг/м куб и до 1000 кг/м куб в монолитных железобетонных перекрытиях каркасов жилых и общественных зданий.
2. Армированные балки из легкого бетона по сравнению с тяжелым бетоном при использовании стального армирования дают до 2 раз меньшие или равнозначные прогибы при равнозначных напряжениях.
3. Уровень напряжений в арматуре балок из легкого бетона в несколько раз возрастает по сравнению с тяжелым бетоном, что свидетельствует об эффективной совместной работе и использовании всего потенциала
арматуры при работе в пролете. В связи с этим прогибы балок из
легкого бетона на стеклопластиковой арматуре до 2 раз больше и более
эффективно с легким бетоном использовать высокомодульную
стальную арматуру.
4. Предел трещинообразования балок из легкого бетона по сравнению с тяжелым бетоном снизился в 1,5 раза на легком бетоне В15 и в 2 раза на
В7,5, что следует учитывать в расчете перекрытий.
5. Моделирование в расчетном комплексе «Лира-САПР» образцов-балок из 2 разных составов - легкого бетона класса В7.5 и В15 показало, что максимальные расчетные и реальные прогибы балок с составом из легкого бетона не превышают предельных значений. Балки при испытании не достигают максимальных расчетных значений прогибов, имея запас в 2.5 раза. Балки при испытании выдерживают большую нагрузку по сравнению с расчетом и имеют запас в 1.5-2 раза.
Следовательно, экспериментальные данные можно применять для
расчета различных конструкций из легкого бетона с некоторым
запасом. 6. Для оценки пригодности легкого бетона к эффективному использованию в перекрытиях предложен усовершенствованный коэффициент конструктивного качества бетона с учетом его деформативности, представляющий собой отношение модуля упругости бетона и его плотности. Предлагается рекомендовать легкие бетоны в пролетах при коэффициенте КДК = E/D не менее 10.
7. Моделирование в САПР каркаса жилого дома показало соответствие требованиям по прогибам как перекрытий на бетоне В7,5 так и В15. Снижение массы перекрытий составило 2 995 тонн и 5 520 тонн (при В15 и В 7.5 соответственно). Экономия арматуры на перекрытиях составила 2,62 тонны и 4,67 тонны (при В15 и В 7.5 соответственно). Пересчет армирования пилонов и колонн дал экономию арматуры 22,712 тонн и 39,737 тонн (при В15 и В 7.5 соответственно). Общий экономический эффект без учета удорожания бетонной смеси на 303 380 руб и 758 450 руб (при В15 и В 7.5 соответственно) составляет 1 652 568 руб и 3 286 118 руб (при В15 и В 7.5 соответственно). В экономическом эффекте не учтена косвенная экономия, связанная с акустическими противопожарными мероприятиями, с экономией стальной арматуры в фундаменте , экономии транспортных и накладных расходов в связи с понижением транспортируемого веса смеси. Учет всех понижения косвенных затрат позволит сократить расходы еще до 1000 руб/м2 монолитной плиты перекрытия.
2. Армированные балки из легкого бетона по сравнению с тяжелым бетоном при использовании стального армирования дают до 2 раз меньшие или равнозначные прогибы при равнозначных напряжениях.
3. Уровень напряжений в арматуре балок из легкого бетона в несколько раз возрастает по сравнению с тяжелым бетоном, что свидетельствует об эффективной совместной работе и использовании всего потенциала
арматуры при работе в пролете. В связи с этим прогибы балок из
легкого бетона на стеклопластиковой арматуре до 2 раз больше и более
эффективно с легким бетоном использовать высокомодульную
стальную арматуру.
4. Предел трещинообразования балок из легкого бетона по сравнению с тяжелым бетоном снизился в 1,5 раза на легком бетоне В15 и в 2 раза на
В7,5, что следует учитывать в расчете перекрытий.
5. Моделирование в расчетном комплексе «Лира-САПР» образцов-балок из 2 разных составов - легкого бетона класса В7.5 и В15 показало, что максимальные расчетные и реальные прогибы балок с составом из легкого бетона не превышают предельных значений. Балки при испытании не достигают максимальных расчетных значений прогибов, имея запас в 2.5 раза. Балки при испытании выдерживают большую нагрузку по сравнению с расчетом и имеют запас в 1.5-2 раза.
Следовательно, экспериментальные данные можно применять для
расчета различных конструкций из легкого бетона с некоторым
запасом. 6. Для оценки пригодности легкого бетона к эффективному использованию в перекрытиях предложен усовершенствованный коэффициент конструктивного качества бетона с учетом его деформативности, представляющий собой отношение модуля упругости бетона и его плотности. Предлагается рекомендовать легкие бетоны в пролетах при коэффициенте КДК = E/D не менее 10.
7. Моделирование в САПР каркаса жилого дома показало соответствие требованиям по прогибам как перекрытий на бетоне В7,5 так и В15. Снижение массы перекрытий составило 2 995 тонн и 5 520 тонн (при В15 и В 7.5 соответственно). Экономия арматуры на перекрытиях составила 2,62 тонны и 4,67 тонны (при В15 и В 7.5 соответственно). Пересчет армирования пилонов и колонн дал экономию арматуры 22,712 тонн и 39,737 тонн (при В15 и В 7.5 соответственно). Общий экономический эффект без учета удорожания бетонной смеси на 303 380 руб и 758 450 руб (при В15 и В 7.5 соответственно) составляет 1 652 568 руб и 3 286 118 руб (при В15 и В 7.5 соответственно). В экономическом эффекте не учтена косвенная экономия, связанная с акустическими противопожарными мероприятиями, с экономией стальной арматуры в фундаменте , экономии транспортных и накладных расходов в связи с понижением транспортируемого веса смеси. Учет всех понижения косвенных затрат позволит сократить расходы еще до 1000 руб/м2 монолитной плиты перекрытия.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.