ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 624.078
DOI: 10.18503/1995-2732-2022-20-4-137-143
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). В настоящее время рост динамических нагрузок, которые передаются фундаментам и иным строительным конструкциям зданий и сооружений, обусловлен интенсивным развитием промышленного производства и увеличением мощностей оборудования. Это вызывает необходи-мость разработки новых конструктивных решений, позволяющих защитить технологическое оборудование и работающий персонал от неблагоприятных вибрационных воздействий. В условиях динамического воздействия наиболее эффективными конструкциями зданий принято считать конструкции из монолитного железобетона, в частности здания с безбалочным каркасом и поперечной или жесткой арматурой, установленной в плите перекрытия. Недостатком такой конструкции является отсутствие возможности гасить виброколебания при различных динамических воздействиях, что отрицательно сказывается на прочности стыкового соединения, на санитарно-гигиенических условиях пребывания на них людей и на устойчивости работы оборудования. На сегодняшний день в качестве защиты от динамических воздействий приборов и оборудования, устанавливаемых на вибрирующих основаниях, а также оснований и фундаментов разработано множество виброзащитных устройств различных конструктивных разновидностей. Гасители колебаний занимают существенное место среди существующих методов борьбы с вибрациями. Они представляют собой дополнительные динамические устройства, присоединяемые в целях изменения вибрационного состояния объектов виброзащиты. Новизна. В настоящей статье предлагается стыковое соединение железобетонного перекрытия с колонной, содержащее плиту перекрытия, колонны верхнего и нижнего яруса, арматурные каркасы колонны, плиты перекрытия и металлические вставки с гасителями колебаний, изготовленными из эластичного материала с прочностью, превышающей прочность бетона колонны (например, битума). Результат. Предлагаемая конструкция стыкового соединения позволяет снизить интенсивность виброколебаний безбалочного железобетонного перекрытия и колонны верхнего яруса при динамических воздействиях на колонну нижнего яруса. Практическая значимость. Обеспечение увеличения прочности стыкового соединения монолитного железобетонного перекрытия с колонной и существенное повышание долговечности защищаемой конструкции.
Ключевые слова
железобетонные конструкции, динамические нагрузки, вибрация, стык железобетонного перекрытия с колонной, гасители колебаний, самозаклинивающиеся структуры
Для цитирования
Новое конструктивное решение виброзащиты стыкового соединения железобетонного перекрытия с использованием самозаклинивающихся структур / Кришан А.Л., Песин А.М., Локотунина Н.М., Матвеев С.В., Пивоварова К.Г. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. №4. С. 137-143. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2022-20-4-137-143
1. Берлинов М.В. Основы комплексной оценки ди-намической работы строительных конструкций при вибрационных воздействиях промышленного оборудования: автореф. … дис. д-ра техн. наук. М., 2005. 43 с.
2. Седых А.А. Защита зданий от вибрации // Омский научный вестник. 2009. № 1 (84). С. 11-14.
3. Гордеев Б.А., Ерофеев В.И., Плехов А.С. Матема-тические модели адаптивных виброизоляторов мобильных и стационарных объектов: монография. Н. Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2017. 124 с.
4. Виброзащита зданий, расположенных вблизи ли-ний метрополитена / А.В. Волков, Н.К. Калашни-кова, С.А. Курнавин и др. // Строительные мате-риалы. 2005. № 9. С. 50-52.
5. Яров В.А., Коянкин А.А. Стык колонны с пере-крытием в безбалочных каркасах многоэтажных зданий // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2007. № 4. С. 75-80.
6. Самохвалова Е.О., Иванов А.Д. Стык колонны с безбалочным бескапительным перекрытием в мо-нолитном здании // Инженерно-строительный журнал. 2009. №3. С. 33-37.
7. Пат. 2194825 Российская Федерация, МПК E04B 5/43. Стыковое соединение безбалочного монолитного железобетонного перекрытия с колонной / В.В. Власов, В.Г. Мурашкин, А.В. Травин; заявитель и патентообладатель Самарская государственная архитектурно-строительная академия (СамГАСА). № 2003112898/03; заявл. 30.04.2003; опубл. 10.01.2005.
8. Пат. 52035 Российская Федерация, МПК E04B 5/43. Стыковое соединение железобетонного пе-рекрытия с колонной / С.М. Анпилов, А.С. Рыж-ков; заявитель и патентообладатель С.М. Анпи-лов. № 2005131818/22; заявл. 13.10.2005; опубл. 10.03.2006.
9. Соколов Б.С., Латыпов Р.Р. Экспериментальные исследования штепсельного стыка колонн на сдвиг при действии статических и сейсмических нагрузок // Бетон и железобетон. 2009. №5. С. 2-5.
10. Пекин Д.А. Несущая способность опорных зон монолитных железобетонных безбалочных перекрытий, усиленных скрытыми металлическими капителями: дис. … канд. техн. наук. М., 2017. 163 с.
11. Современное состояние методов расчета железо-бетонных конструкций на действие динамических нагрузок / Ж.Т. Наширалиев, М.Б. Кусбекова, Ж.Н. Жусупова и др. // European research. 2017. №5 (28). С. 20-24.
12. Смирнов В.А. Виброзащита высокоточного обо-рудования на основе виброизоляторов квазинуле-вой жесткости: дис. … канд. техн. наук. М., 2014. 172 с.
13. Мелкумян М.Г. Исследование эффективности од-но- и двухмассового динамического гасителя ко-лебаний на модели каркасного здания при вибра-ционных испытаниях // Инженерно-строительный журнал. 2012. №5 (31). С. 23-29.
14. Манушина А.Е., Уфимцев Е.К., Чемезов Н.А. Ко-лебания вибрационного стола с динамическим га-сителем колебаний // Политехнический молодеж-ный журнал. 2019. №3. С. 1-11.
15. Хоменко А.П., Елисеев С.В. Динамическое гаше-ние колебаний: концепция обратной связи и структурные методы математического моделиро-вания // Проблемы механики современных машин. 2015. Т. 3. С. 228-234.
16. Palazzo B., Petti L., De Iuliis M. A passive robust control strategy: base isolation and tuned mass damping // Proceedings of the 3rd European conference on structural control. Vienna, Austria, 2004, pp. 51-210.
17. Пиирайнен В.Ю., Эстрин Ю.З. Топологическое самозаклинивание как принцип инженерного ди-зайна при строительстве морских и прибрежных сооружений // Записки Горного института. 2017. Т. 226. С. 480-486.
18. Fallacara G., Calabria C. About Building Stereotomy: Theory and Practice. Handbook of Research on Visu-al Computing and Emerging Geometrical Design Tools. Milan, IGI Global, 2016, pp. 575-607.
19. Пат. 2063925 Российская Федерация, МПК B66F 3/00, E04G 11/24. Шаговый подъемник для подъ-ема самозаклинивающихся на колонне перекры-тий / Е.М. Израилев, В.П. Обухов; патентооблада-тели Е.М. Израилев, В.П. Обухов. № 92014874/11; заявл. 09.12.1992; опубл. 20.07.1996.