Details

Работа направлена на оценку эффективности предварительно напряжённых монолитных плит перекрытий в составе каркаса высотного здания бизнес-центра. В ходе исследования решались следующие задачи: 1. Анализ отечественной и зарубежной литературы по вопросам работы большепролётных монолитных перекрытий и применения технологии постнапряжения. 2. Изучение теоретических основ постнапряжения монолитных перекрытий с применением монострендов класса К1500. 3. Расчёт двух вариантов плиты пролётом 12 м в ПК ЛИРА- САПР: с обычным армированием класса А500С и с предварительно напряжёнными канатами. 4. Сравнительный анализ вариантов по прогибам, изгибающим моментам, расходу материалов и нагрузке на вертикальные несущие элементы. 5. Формирование инженерно обоснованных выводов и технико-экономического обоснования применения постнапряжения в высотных деловых зданиях. Объект исследования — монолитная безбалочная плита перекрытия пролётом 12 м в несущем каркасе многофункционального высотного здания. Конструктивная схема представляет собой монолитный безригельный каркас с сеткой колонн 12×12 м, бетоном класса В40 и высотой типового этажа 4,0 м. Расчёты выявили, что при пролёте 12 м обычная монолитная плита толщиной 320 мм исчерпывает нормативный запас по деформативности: максимальный прогиб достигает 47,6 мм при допустимом пределе 48 мм. Введение постнапряжения — 10 монострендов К-7 Ø18 мм класса К1500 на 1 пог. м при толщине плиты 240 мм — позволило снизить прогиб до 17,9 мм (уменьшение в 2,7 раза), сократить пролётный изгибающий момент в 2,4 раза, опорный — в 4,7 раза, уменьшить расход бетона на 25% и снизить нагрузку на колонну на 21%.

The study evaluates the structural efficiency of post-tensioned monolithic flat-plate slabs within the load-bearing frame of a high-rise business center. The following tasks were addressed: 1. Review of domestic and international literature on large-span monolithic slabs and post-tensioning technology. 2. Examination of the theoretical principles of unbonded posttensioning using K1500 monostrands in monolithic slabs. 3. Structural analysis of two 12 m span slab variants in LIRASAPR: one with conventional A500C reinforcement and one with unbonded post-tensioned K1500 strands. 4. Comparative assessment of both variants by deflections, bending moments, material consumption, and column loads. 5. Formulation of engineering conclusions and a technicaleconomic justification for using post-tensioning in high-rise office buildings. The study object is a monolithic flat-plate slab with a 12 m span within a beamless monolithic frame featuring a 12×12 m column grid, B40 concrete, and a 4.0 m floor height. The finite-element model in LIRA-SAPR comprises 310,901 nodes and 326,285 elements. Calculations demonstrated that at a 12 m span a conventional 320 mm slab reaches the serviceability limit: maximum deflection is 47.6 mm against the 48 mm code threshold. Introducing post-tensioning — 10 unbonded K-7 Ø18 mm K1500 strands per linear metre with a reduced slab thickness of 240 mm — brought deflection down to 17.9 mm (2.7-fold reduction), cut the mid-span bending moment by 2.4 times and the support moment by 4.7 times, reduced concrete consumption by 25%, and lowered the critical column load by 21%.