Живучесть сборно-монолитного каркаса здания из индустриальных панельно-рамных элементов

Приведено новое конструктивное решение железобетонного сборно-монолитного каркаса для быстровозводимых жилых и гражданских зданий разной этажности из индустриальных железобетонных элементов заводского изготовления. Особенностью конструкции каркаса является применение в нем в качестве несущих конструкций сборных L-образных и перевернутых П-образных элементов, устанавливаемых в продольном и поперечном направлениях, многопустотных плит перекрытия и самонесущих панелей наружного контура, устанавливаемых на специальные ригели с терморазъемами. Соединение L-образных и перевернутых П-образных элементов в каркасе здания выполнено с помощью платформенно-штепсельного стыка с последующим замоноличиванием вместе с диском перекрытия и стойками рамных элементов. Общая устойчивость каркаса здания обеспечивается возведением монолитных диафрагм жесткости, устраиваемых в виде монолитных стен лестнично-лифтовых блоков и линейных или уголковых диафрагм, располагаемых в плане здания в соответствии с результатами расчета на вертикальные и горизонтальные (ветровые) нагрузки и особые воздействия. Предложенные конструкции узлов сопряжения сборных элементов обеспечивают их надежность, быстровозводимость и технологичность при монтаже. Приведены сведения о расчетных моделях и результаты расчетного анализа рассматриваемого сборно-монолитного каркаса здания с использованием подконструкций и различной степени дискретизации на разных этапах расчета. При этом особое внимание уделено моделированию платформенных стыков для оценки их напряженного состояния. Это позволило получить картину деформирования конструктивной системы в предельных и запредельных состояниях, вызванных особыми и аварийными воздействиями. Дана оценка эффективности применения предложенной конструктивной системы в массовом строительстве жилых зданий по сравнению с традиционно применяемыми конструкциями крупнопанельных зданий. Показано, что применение предложенных конструкций из панельно-рамных элементов позволяет значительно снизить материалоемкость и стоимость строительства несущего каркаса здания до 17,6% при обеспечении его механической безопасности.

Н.В. ФЕДОРОВА^1,2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.Ю. САВИН², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.И. КОЛЧУНОВ^1,2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
В.С. МОСКОВЦЕВА², аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
М.А. АМЕЛИНА², аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)
² Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет(129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Соколов Б.С., Зенин С.А. Анализ нормативной базы проектирования железобетонных конструкций // Строительные материалы. 2018. № 3. С. 4–12. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-768-3-4-10
2. Николаев С.В. Строительство панельно-монолитных домов из домокомплектов заводского производства // Жилищное строительство. 2021. № 10. С. 10–16. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2021-10-10-16
3. Николаев С.В. Инновационная замена КПД на панельно-монолитное домостроение (ПМД) // Жилищное строительство. 2019. № 3. С. 3–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2019-3-3-10
4. Пахомова Л.А., Мещеряков А.С. Аспекты организации проектирования для крупномодульного домостроения // Системные технологии. 2022. № 1 (42). С. 15–21.
5. Шембаков В.А. Возможности инновационной индустриальной технологии сборно-монолитного каркаса ГК «Рекон-СМК» // Жилищное строительство. 2023. № 3. С. 32–38. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-3-32-38
6. Сычев С.А. Высокотехнологичная строительная система скоростного возведения многофункциональных полносборных зданий // Жилищное строительство. 2016. № 3. С. 43–48.
7. Шембаков В.А. Инновационные технологии в домостроении, освоенные ГК «Рекон-СМК» за 20 лет работы на рынке РФ и СНГ // Жилищное строительство. 2018. № 3. С. 36–43.
8. Коршунов А.Н. Крупнопанельные дома нового поколения // Жилищное строительство. 2018. № 3. С. 44–46.
9. Мущанов В.Ф., Югов А.М. Состояние и основные проблемы строительного комплекса Донецкой Народной Республики // Строительство и реконструкция. 2023. № 4 (108). С. 138–148.
10. Лапидус А.А., Амбарцумян С.А., Долгов О.С., Колпаков А.М., Мещеряков А.С., Горбачевский В.П. Исследование влияния технологических и функциональных особенностей мобильных конвейерных роботизированных технологических линий на конструкцию железобетонных стен и перекрытий мобильных крупногабаритных модулей // Строительное производство. 2022. № 3. С. 2–10.
11. Савин С.Ю., Федорова Н.В., Емельянов С.Г. Анализ живучести сборно-монолитных каркасов многоэтажных зданий из железобетонных панельно-рамных элементов при аварийных воздействиях, вызванных потерей устойчивости одной из колонн // Жилищное строительство. 2018. № 12. С. 3–7.
12. Травуш В.И., Шапиро Г.И., Колчунов В.И., Леонтьев Е.В., Федорова Н.В. Проектирование защиты крупнопанельных зданий от прогрессирующего обрушения // Жилищное строительство. 2019. № 3. С. 40–46. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2019-3-40-46
13. Колчунов В.И., Федорова Н.В., Савин С.Ю. Динамические эффекты в статически неопределимых физически и конструктивно нелинейных системах // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 9. С. 42–51.
14. Feng. F.F., Hwang H.J., Yi W.J. Static and dynamic loading tests for precast concrete moment frames under progressive collapse // Engineering Structures. 2020. Vol. 213, pр. 110612.
15. Zhou. Y., Hu X., Pei Y., Hwang H.J., Chen T., Yi W., Deng L. Dynamic load test on progressive collapse resistance of fully assembled precast concrete frame structures // Engineering Structures. 2020. Vol. 214, pр. 110675.
16. Lin K., Lu X., Li Y., Guan H. Experimental study of a novel multi-hazard resistant prefabricated concrete frame structure // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2019. Vol. 119, pр. 390–407.
17. Savin S., Kolchunov V., Fedorova N., Tuyen Vu.N. Experimental and Numerical Investigations of RC Frame Stability Failure under a Corner Column Removal Scenario // Buildings. 2023. Vol. 13 (4), pр. 908. https://doi.org/10.3390/buildings13040908
18. Тамразян А.Г. Концептуальные подходы к оценке живучести строительных конструкций, зданий и сооружений // Железобетонные конструкции. 2023. Т. 3. № 3. С. 62–74.
19. Соколов Б.С. Теоретические основы методики расчета штепсельных стыков железобетонных конструкций зданий и сооружений // Жилищное строительство. 2016. № 3. С. 60–63.
20. Федорова Н.В., Савин С.Ю., Колчунов В.И., Московцева В.С., Амелина М.А. Конструктивная система быстровозводимого здания из индустриальных панельно-рамных элементов // Строительство и реконструкция. 2023. № 3. С. 70–81.