Напряженно-деформированное состояние сводов из каменной кладки, опирающихся на стальные балки в перекрытиях

Журнал: №5-2023
Авторы:

Бедов А.И.,
Габитов А.И.,
Домарова Е.В.,
Салов А.С.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-58-65
УДК: 624.07

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния одного из старейших видов конструкций перекрытий, а именно, сводов из каменной кладки, опирающихся на стальные балки (в ряде случаев на стальные рельсы), так называемых сводов Монье. Как правило, указанное конструктивное решение применялось в перекрытиях над подвалами и сохранилось до настоящего времени в Москве, Санкт-Петербурге и других городах. Проанализировано одно из зданий, расположенных на Тверской улице в Москве. Учитывая специфику напряженно-деформированного состояния рассматриваемых конструкций при наличии в ряде случаев в них повреждений, анализ выполнен в программе Лира САПР 2019 (R2), в которой параметры материала задавались по 14-му кусочно-линейному закону. По результатам расчета получены значения прогибов, максимальные значения усилий Nx, Ny, Qx, Qy, Mx, My, главных напряжений в нижнем и верхнем слоях свода σ1 и σ2, усилий Qz и My в стальных балках свода с учетом их совместной работы со сводом. Построены и проанализированы расчетные модели для кладки сводов в линейной и нелинейной постановке. При этом результаты сопоставления различных моделей показали, что в металлических балках при пассивной нагрузке от свода без его включения в работу возникают большие напряжения, возможна потеря ими несущей способности. Произведена оценка несущей способности стальных балок по двум группам предельных состояний с учетом их совместной работы со сводами, а также проверка несущей способности по местной устойчивости с учетом работы свода
А.И. БЕДОВ1, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.И. ГАБИТОВ2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.В. ДОМАРОВА1, старший преподаватель (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
А.С. САЛОВ2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., д. 26)
2 Уфимский государственный нефтяной технический университет (450080, г. Уфа, ул. Менделеева, 195)

1. Krentowski J., Mlonek S., Ziminski K., Tofiluk A. Structural and technological aspects of the historical floors replacement. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. No. 471 (8), pp. 1–8. DOI: 10.1088/1757-899X/471/8/082057
2. Лолейт А.Ф. Система Монье: ее применение, промышленное значение и вопросы, связанные с распространением железобетона. Доклад. СПб.: Товарищество художественной печати, 1903. 10 с.
3. Зимин С.С., Беспалов В.В., Казимирова А.С. Расчетная модель каменной арочной конструкции // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2015. № 3 (113). С. 33–37.
4. Бедов А.И., Габитов А.И., Знаменский В.В. Оценка технического состояния, восстановление и усиление оснований и строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений: В 2 ч. Ч. 2. Восстановление и усиление оснований и строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений. М.: АСВ, 2021 (2017). 924 c.
5. Lalin V.V., Dmitriev A.N., Diakov S.F., Nonlinear deformation and stability of geometrically exact elastic arches // Magazine of Civil Engineering. 2019. No. 89 (5), pp. 39–51 DOI: 10.18720/MCE.89.4
6. Фабричная К.А., Шарафутдинова К.И. К вопросу усиления сводов (типа «Монье») композитными материалами при реконструкции // Известия КГАСУ. 2019. № 4 (50). С. 210–219.
7. Бедов А.И., Габитов А.И., Галлямов А.А., Салов А.С., Гайсин А.М. Применение компьютерного моделирования при оценке напряженно-деформированного состояния несущих конструкций зданий из каменной кладки // Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. 2017. № 1. С. 42–49.
8. Страхов Д.Е., Гимранов Л.Р., Сахапова А.И. Применение объемных конечных элементов на примере пожарной каланчи, находящейся в г. Сарапул, являющейся памятником архитектуры федерального значения // Известия КГАСУ. 2018. № 3 (45). С. 153–161.
9. Павлов В.В., Хорьков Е.В. Экспериментальные исследования работы усиленных кирпичных арок при горизонтальной подвижке опор // Известия КГАСУ. 2014. № 2 (28). С. 90–96.
10. Соколов Б.С., Антаков А.Б. Исследования сжатых элементов каменных и армокаменных конструкций. М.: АСВ, 2010. 104 с.
11. Габитов А.И., Удалова Е.А., Салов А.С., Чернова А.Р., Пыжьянова Д.В., Ямилова В.В. Исторические аспекты производства и применения высокопустотных керамических изделий // История науки и техники. 2017. № 6. С. 58–65.
12. Беспалов В.В., Зимин С.С. Прочность каменной кладки сводчатых конструкций // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. № 11 (50). С. 37–51.
13. Исекеев И.Д., Трофимов А.В. Совершенствование методики расчета пологих железобетонных сводов, опирающихся на металлические балки // Вестник гражданских инженеров. 2018. № 1 (66). С. 28–33.
14. Francesca Giulia Carozzi, Gabriele Milani, Carlo Poggi. Mechanical properties and numerical modeling of Fabric Reinforced Cementitious Matrix (FRCM) systems for strengthening of masonry structures // Composite structures. 2014. Vol. 107, pp. 711–725.
15. Borri A., Castori G., Сorradi M. Intrados strengthening of brick masonryьarches with composite materials // Composites. 2011. Vol. 42. Part B, pp. 1164–1172.
16. Бедов А.И., Гайсин А.М., Габитов А.И., Кузнецов Д.В., Салов А.С., Абуталипова Е.М. Сравнительная оценка определения физико-механических характеристик высокопустотных керамических стеновых изделий на основе современных программных комплексов // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 1 (100). С. 17–25.
17. Гасиев А.А., Грановский А.В. Динамические испытания образцов каменной кладки, усиленных холстами из углеволокнистой ткани // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2015. № 2. С. 29–35.
18. Хаджишалапов Г.Н., Нажуев М.П., Салахов Э.А., Исаева У.И., Абдурахимов М.Ш., Гасанов Т.А. Вопросы устойчивого развития в промышленности строительных материалов и конструкций // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2022. № 1. С. 47–58. DOI: 10.15593/2409-5125/2022.1.04
19. Gabitov A.I., Ryazanova V.A., Salov A.S., Gaisin A.M., Timofeev A.A. Manufacture of construction materials by energy-saving technology through the example of the Bashkir region. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 907. Iss.  1. 012049. DOI 10.1088/1757-899X/907/1/012049

Для цитирования: Бедов А.И., Габитов А.И., Домарова Е.В., Салов А.С. Напряженно-деформированное состояние сводов из каменной кладки, опирающихся на стальные балки в перекрытиях // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 58–65. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-58-65


Печать   E-mail