Действие крановой нагрузки на плиту перекрытия, изготовленную при помощи 3D-принтера

Изучается возможность установки краном в проектное положение плиты перекрытия, изготовленной при помощи аддитивных технологий методом послойной печати. По конструктивному исполнению данная плита состоит из наружного и внутреннего слоев, которые соединены волнообразным внутренним элементом. Плиту перекрытия размером 4,8х5 м планируется изготавливать на земле в вертикальном положении, далее конструкция переводится в горизонтальное положение краном и монтируется в проектное положение. Для данной конструкции методом конечных элементов выполнен расчет трех случаев на действие крановой нагрузки. Результаты расчета показали, что при перестановке конструкции в вертикальном положении высока вероятность отрыва строповочных петель. При повороте конструкции из вертикального положения в горизонтальное наблюдается на некоторых участках раскрытие трещин более 0,5 мм. При подъеме краном плиты в горизонтальном положении и установке в проектное положение наблюдается множественное раскрытие трещин более 0,5 мм. На основании результатов расчета сделан вывод, что печать крупных плит перекрытия в вертикальном положении нецелесообразна, так как при последующем монтаже конструкция приводится в ограниченно работоспособное состояние.

А.В. ДМИТРИЕВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.О. РАЗОВ, канд. техн. наук, доцент

Тюменский индустриальный университет (625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38)

1. Файзоллин М.М., Чернавин В.Ю. Аддитивные технологии изготовления плит перекрытий крупнопанельных зданий в гражданском строительстве // Научные горизонты. 2022. № 5 (57). С. 80–86.
2. Anton A., Jipa A., Reiter L., Dillenburger B. Fast complexity: additive manufacturing for prefabricated concrete slabs. RILEM International Conference on Concrete and Digital Fabrication. DC 2020: Second RILEM International Conference on Concrete and Digital Fabrication. 2020. Vol. 28, pp. 1067–1077. https://doi.org/10.1007/978-3-030-49916-7_102
3. Лунева Д.А., Кожевникова Е.О., Калошина С.В. Применение 3D-печати в строительстве и перспективы ее развития // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8. № 1. С. 90–101. DOI: 10.15593/2224-9826/2017.1.08
4. Maitenaz S., Charrier M., Mesnil R., Onfroy P., Metge N., Feraille A., Caron J.-F. Fabrication of a truss-like beam casted with 3D printed clay moulds. 2021. DOI: 10.22260/ISARC2021/0096
5. Дмитриев А.В., Соколов В.Г., Разов И.О. Армирование стен и перекрытия при возведении зданий с помощью аддитивных технологий // Строительная механика и расчет сооружений. 2023. № 6 (311). С. 74–80. DOI: 10.37538/0039-2383.2023.6.74.80
6. Разов И.О., Соколов В.Г., Дмитриев А.В., Еренчинов С.А. Предложение по устройству перекрытия при возведении зданий с помощью аддитивных технологий // Строительные материалы. 2023. № 10. С. 116–120. DOI: 10.31659/0585-430X-2023-818-10-116-120
7. Ko M. Memari A., Duarte J., Nazarian Sh., Asghrafi N., Craveiro F., Bilén S. Preliminary structural testing of a 3D printed small concrete beam and finite element modeling of a dome structure. 2018.
8. Лапина А.И. Автоматизация оптимального проектирования перекрытий монолитных каркасных зданий. Теория и практика исследований и проектирования в строительстве с применением систем автоматизированного проектирования (САПР): Сборник статей III Международной научно-технической конференции. Брест: БрГТУ, 2019. С. 47–54.
9. Жукьян П.П. Расчет железобетонных плит, опертых по контуру // Вестник Полоцкого государственного университета. Сер. F. Строительство. Прикладные науки. 2014. № 8. С. 54–58.
10. Попов А.Н., Хатунцев А.А., Шашков И.Г., Кочетков А.В. Пространственный деформационный нелинейный расчет железобетонных изгибаемых конструкций методом конечных элементов // Интернет-журнал Науковедение. 2013. № 5 (18). С. 105.