Детальная информация

Целью данной работы является разработка и расчетное обоснование рационального конструктивного решения перфорированной балки-стенки, обеспечивающей повышение жесткости консольного участка перекрытия высотного здания с нерегулярной сеткой колонн. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Выполнить анализ исходной расчетной схемы здания без учета несущей работы фасадной стенки и определить величину вертикальных перемещений консольных участков перекрытия. 2. Разработать расчетные варианты железобетонной балки-стенки. 3. Выполнить линейный расчет принятых вариантов и сравнить их по величине прогибов, характеру работы плиты перекрытия и влиянию на смежные несущие элементы. 4. Выбрать рациональную конструктивную схему балки-стенки с учетом жесткости, архитектурных решений фасада, возможности последующего армирования и проанализировать напряженно-деформированное состояние принятого варианта. 5. Выполнить физически нелинейный расчет принятой расчетной модели с учетом изменения жесткости железобетона и перераспределения усилий между бетоном и арматурой. 6. Выполнить анализ полученных результатов линейного и нелинейного расчетов по прогибам, усилиям, моментам, напряженно-деформированному состоянию и результатам армирования конструкций. Перфорированная железобетонная балка-стена, включенная в работу фасадной зоны здания, позволяет повысить жесткость консольного участка перекрытия без изменения принятого архитектурного решения. Наиболее рациональным является устройство двухэтажной балки-стенки с усиленными перемычками, так как такая схема обеспечивает перераспределение усилий и снижает вертикальные перемещения. Следует отметить, что при проектировании подобных конструкций необходимо отдельно проверять работу перемычек, простенков, углов проемов и узлов сопряжения с колоннами. Для достижения полученных результатов использованы следующие программные комплексы: Microsoft Office; Autodesk Revit 2022; Twinmotion; Autodesk Navisworks 2023; САПФИР-3D 2022; ЛИРА САПР 2022; MS Project 2016; Pathfinder; Pyrosim, SmetaWIZARD.

The purpose of this work is to develop and provide a structural justification for a rational design solution of a perforated deep beam, which increases the stiffness of the cantilever floor area in a high-rise building with an irregular grid of columns. The research set the following goals: 1. To analyze the initial design model of the building without taking into account the load-bearing action of the facade wall and to determine the vertical displacements of the cantilever floor areas. 2. To develop design variants of a reinforced concrete deep beam. 3. To perform a linear analysis of the adopted variants and compare them in terms of deflections, the behavior of the floor slab and the influence on adjacent load-bearing elements. 4. To select a rational structural scheme of the deep beam, taking into account stiffness, facade architectural solutions and the possibility of further reinforcement design, and to analyze the stress-strain state of the adopted variant. 5. To perform a physically nonlinear analysis of the adopted design model, taking into account the change in reinforced concrete stiffness and the redistribution of forces between concrete and reinforcement. 6. To analyze the obtained results of linear and nonlinear analyses in terms of deflections, forces, moments, stress-strain state and reinforcement results of the structures. The perforated reinforced concrete deep beam, included in the operation of the facade zone of the building, makes it possible to increase the stiffness of the cantilever floor area without changing the adopted architectural solution. The most rational solution is the use of a two-storey deep beam with strengthened lintels, since this scheme provides redistribution of forces and reduces vertical displacements. It should also be noted that when designing such structures, the operation of lintels, piers, opening corners and joints with columns must be checked separately. To achieve the above results, the following software tools were used: Microsoft Office; Autodesk Revit 2022; Twinmotion; Autodesk Navisworks 2023; САПФИР-3D 2022; ЛИРА САПР 2022; MS Project 2016; Pathfinder; Pyrosim, SmetaWIZARD.