Оптимальна висота структурної плити

Гребенюк, Микола Миколайович; Hrebeniuk, Mykola Mykolaiovych

Оптимальна висота структурної плити

Гребенюк, Микола Миколайович; Hrebeniuk, Mykola Mykolaiovych

URI: https://repo.snau.edu.ua:8080/xmlui/handle/123456789/12648

Дата: 2023

Короткий опис(реферат):

Робота складається із змісту, загальної характеристики роботи та її кваліфікаційних ознак, опису об'ємно-планувального та конструктивного рішення будівлі, огляду досліджень за обраною темою, розділів основної частини, висновки за результатами МКР (українською та англійською мовами). Сформульовано мету, задачі, об’єкт та предмет дослідження, методи наукового дослідження. Результати досліджень дозволяють за результатами варіантних конструктивних розрахунків обрати варіант структурної плити розміром в плані 12,0х24,0 м, що має найменшу вагу. Варіанти конструктивного вирішення плити відрізняються лише її товщиною (висотою конструкції). Аналіз публікацій та досліджень встановив, що структруна стержньова плита покритя, що дозволяє перекрити великі прольоти без влаштування проміжних опор, є ефективим рішенням покриття, дослідження якої є актуальним. В основній частині наведено опис скінченоелемених моделей структурної плити покриття з розімром в плані 12,0х24,0 м. Прийнято чотири моделі плити, що відрізняються лише одним параметром- товщиною конструкції. Прийто такі значення висоти конструкції: 1,5 м (модель №1), 1,3 м (модель №2), 1,1 м (модель №3), 0,9 м (модель №4). Виконано статичні та конструктивні розрахунки всіх моделей, що прийнято. Розрахунки виконано в 2-х ітераціях з метою, щоб підібрані профілі елементів плити відповідали умовам перевірки за першою та другою групами граничних станів. Проаналізовано максимальні прогини моделей після другої ітерації. Обчислено вагу кожної моделі плити й встановлено, що оптимальним конструктнивним рішеннмя модель №1 з висотою 1,5 м, оскільки лише для цієї моделі деформатвність знаходиться в допустимих межах. Найлегшою моделлю є модель №3, але конструктивне рішення цієї моделі не може бути прийнятим, оскільки максимальний вертикальний прогин такої конструкції є більшим за гранично допустимий. У висновках встановлено, аналіз переміщень вузлів моделей плити виявив, що лише максимальний прогин плити за моделлю №1 не перевищує гранично допустимий прогин в 4,8 см. Максимальні прогини в моделях №№ 2,3,4 перевищують гранично допустиме значення. Отже в моделях №№2,3,4 умова перевірки за другою групою граничних станів не виконується й модель №3, що має найменшу вагу, не може бути прийнята оптимальною. Зважаючи на умову достатньої жорсткості оптимальним конструктивним вирішенням буде модель №1. Різниця у вазі моделі № 1 (8,9 т) та моделі №3 (8,33 т) з найменшою вагою становить 6,8%.

Суть розробки, основні результати:

The work consists of the content, the general characteristics of the work and its qualification features, a description of the volume-planning and constructive solution of the building, an overview of research on the chosen topic, sections of the main part, conclusions based on the results of the MKR (in Ukrainian and English). The goal, tasks, object and subject of research, methods of scientific research are formulated. The results of the research allow us to choose the version of the structural plate with the plan size of 12,0x24,0 m, which has the least weight, based on the results of variant structural calculations. Options for the constructive solution of the plate differ only in its thickness (height of the structure). The analysis of publications and studies has established that the structural core slab of the coating, which allows covering large spans without the installation of intermediate supports, is an effective coating solution, the research of which is relevant. The main part provides a description of the finite-element models of the structural slab covering with a plan size of 12.0x24.0 m. Four slab models are adopted, which differ in only one parameter - the thickness of the structure. The following values of the height of the structure were adopted: 1.5 m (model #1), 1.3 m (model #2), 1.1 m (model #3), 0.9 m (model #4). Static and structural calculations of all accepted models have been performed. The calculations were performed in 2 iterations with the aim that the selected profiles of the slab elements met the conditions of the first and second groups of limit states. The maximum deflections of the models after the second iteration were analyzed. The weight of each slab model was designed and it was established that the optimal structural solution is model #1 with a height of 1.5 m, since only for this model the deformability is within acceptable limits. The lightest model is model No. 3, but the design decision of this model cannot be accepted since the maximum vertical deflection of this design is greater than the maximum permissible. In the conclusions, it was established that the analysis of the movements of the nodes of the slab models revealed that only the maximum deflection of the slab according to model No. 1 does not exceed the maximum allowable deflection of 4.8 cm. The maximum deflections in models No. 2, 3, 4 exceed the maximum allowable value. Therefore, in models No. 2, 3, 4, the condition of verification according to the second group of limit states is not fulfilled, and model No. 3, which has the least weight, cannot be accepted as optimal. Given the condition of sufficient stiffness, the optimal design solution will be model #1. The difference in the weight of model No. 1 (8,9 t) and model No. 3 (8,33 t) with the lowest weight is 6,8%.

Показати повний опис матеріалу