Тема: Исследование влияния дефектов на несущую способность платформенных стыков крупнопанельных зданий

Актуальность исследования. Сборный железобетон - важное открытие нашей эпохи. С его использованием увеличились темпы строительства, объем работ на строительных площадках значительно снизился, так как элементы сборных конструкций изготавливают промышленным способом, а на стройке выполняют их монтаж.
Несмотря на огромный опыт монтажа и эксплуатации железобетонных элементов конструкций, очень часто возникает необходимость в устранении ошибок и дефектов во время строительства зданий. Основная причина - отступления от технических правил и условий монтажа сборных конструкций, вследствие чего уже смонтированные конструкции приходится исправлять из- за недостаточной прочности, устойчивости или плохого качества сопряжений.
Использовать преимущества индустриального домостроения в полную силу строительные фирмы начали лишь в последнее десятилетие (после длительного периода застоя). На сегодняшний день в г. Челябинске большими темпами ведется застройка жилых кварталов из сборных железобетонных конструкций (Академ-Сити, Парковый, Парковый-2, застройка пос. Чурилово и др.). В настоящее время квартиры в панельных новостройках достаточно популярны, по нескольким причинам. Прежде всего, невысокая стоимость подобного жилья при приемлемом качестве. Средняя стоимость 1 кв. м. в панельном доме ~ 35 826 руб., а в монолитном и кирпичном ~ 42 316 руб. Второе преимущество — скорость строительства. Панельные дома не только дешевле кирпичных и монолитных, но и возводятся как минимум на 30% быстрее (за 3-12 месяцев против 18-24).
Цены складываются из множества факторов, но одним из факторов является: технология возведения и стоимость строительных материалов. Именно поэтому сборные железобетонные конструкции и по сей день являются востребованными и именно поэтому необходимо совершенствовать технологии возведения таких зданий и методы контроля качества строительно-монтажных работ.
Целью диссертационного исследования является разработка математической модели работы платформенного стыка крупнопанельного жилого дома для оценки качества монтажа, а также ранжирование дефектов по степени влияния на несущую способность стыка;
Для достижения поставленной цели потребовалось сформулировать и решить следующие задачи:
• провести анализ аварий и дефектов монтажа крупнопанельных зданий и сборных железобетонных конструкций;
• провести анализ аналитических моделей работы двустороннего платформенного стыка панельного здания;
• провести анализ экспериментальных исследований работы двустороннего платформенного стыка панельного здания;
• исследовать отклонения и дефекты при монтаже сборных элементов крупнопанельных зданий;
• разработать математическую модель платформенного стыка для оценки влияния дефектов;
• проверить адекватность выбранной модели;
• произвести оценку влияния дефектов монтажа на безопасность сборных железобетонных конструкций крупнопанельных зданий.
Объектом исследования являются высотные крупнопанельные здания из сборных железобетонных конструкций.
Предметом исследования параметры монтажа высотных крупнопанельных зданий, влияющие на их конструкционную безопасность.
Методологической, теоретической и эмпирической базой послужили законодательные и нормативные документы Российской Федерации, стран Евросоюза, труды исследователей, изучавших дефекты монтажа железобетонных конструкций, панельных зданий, способы мониторинга, а также результаты собственных натурных измерений и исполнительные геодезические схемы застройщиков жилого комплекса «PARA» из изделий завода «Бетотек».
Научная новизна диссертационной работы. Определена степень влияния дефектов на несущую способность объектов крупнопанельного домостроения.
Разработана модель платформенного стыка в ПК «ЛИРА», с помощью конечно-элементного моделирования проверена адекватность аналитической формулы расчета платформенных стыков.
Определено влияние дефектов монтажа на несущую способность платформенных стыков опирания элементов.
Практическая ценность работы. Применение математической модели работы платформенного стыка позволяет проверить точность методики расчета платформенных стыков, а также разработать рекомендации по строительному контролю монтажа крупнопанельных зданий.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи:
1) Байбурин А.Х., Румянцев Е.В., Беляк М.А., Разумова Я.К. «Оценка влияния дефектов на прочность платформенных стыков».[5]
2) Байбурин А.Х., Румянцев Е.В., Беляк М.А., Разумова Я.К. «Результаты исследования качества монтажа 26-этажных крупнопанельных зданий из изделий завода «Бетотек»». [6]
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, основных выводов, библиографического списка Х наименований и содержит Х страниц, в том числе Х машинописного текста, 109 рисунков, 29 таблиц.
Купить

Произведен анализ аварий сборных железобетонных конструкций.
Выявлена закономерность роста аварий с увеличением объемов
строительства. Аварийность в строительстве растет, несмотря на
модернизацию в законодательстве;
2. Произведен анализ дефектов монтажа сборных железобетонных
конструкций. Составлена таблица дефектов, методов их контроля, причин
появления и возможного влияния допущенного дефекта на прочность и
устойчивость конструкции. Основные причины аварий: замораживание
раствора в швах, увеличение толщины швов и некачественные строительномонтажные работы;
3. Выполнено моделирование дефектов с помощью создания математической
и аналитической модели. Всего было рассчитано 16 моделей двусторонних
платформенных стыков с разными дефектами и с различной величиной
дефектов:
 эксцентриситет приложения нагрузки (10; 40; 70 мм);
 уменьшение глубины опирания плит перекрытий с одной стороны (60;
40; 20 мм);
 уменьшение глубины опирания плит перекрытий с двух сторон (60; 40;
20 мм);
 уменьшение расчетного сопротивления сжатию раствора;
 увеличение толщины постели плит перекрытий (30; 50; 70 мм);
 увеличение толщины верхнего шва сечения(30; 50 мм);
4. По результатам расчетов получены несущие способности различных
стыков, а также рассчитана прочность стыка на сжатие в верхнем и нижнем
сечении.
5. Сравнение результатов несущей способности полученных при расчете МКЭ
и аналитически показывает, что несущая способность при расчете МКЭ
выше несущей способности, по результатам аналитической модели. Разницей является коэффициент запаса «k» который для стыков с
минимальной величиной дефекта составляет 1,6-1,8, а для стыков с
максимальной величиной дефекта 2,5-5,4.
6. Исследуемые дефекты уже были подразделены на малозначительные,
значительные и критические, в зависимости от влияния на несущую
способность стыка. В соответствии с этим, производитель работ должен
осуществлять сплошной контроль для критических и значительных
дефектов, с использованием точных приборов. Для малозначительных
дефектов достаточным является выборочный контроль
7. Были исследованы отклонения и дефекты при монтаже сборных элементов
крупнопанельных зданий. По данным замеров были построены
гистограммы и контрольные карты Шухарта. Анализируя полученные
гистограммы и карты Шухарта, выявлено большое количество дефектов
при монтаже. Хотя большинство дефектов некритичны, но это требует
улучшения качества монтажа. Также по результатам строительного
контроля параметров качества монтажа 26-этажного дома установлены
значительные отклонения толщины растворной постели и глубины
опирания плит перекрытий. Уровень дефектности по этим параметрам
равен 0,728 и 0,621 соответственно. Другие измеренные отклонения
фактического планово-высотного положения сборных элементов находятся
в пределах допуска. Построенные по результатам измерений гистограммы и
контрольные карты позволили всесторонне изучить изменчивость
параметров качества.
Купить