constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2023-108-4-19-32construction-627Research ArticleТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИTHEORY OF ENGINEERING STRUCTURES. BUILDING UNITSРАБОТА СБОРНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ С ЧАСТИЧНО ОБЕТОНИРОВАННЫМИ СТАЛЬНЫМИ БАЛКАМИBEARING CAPACITY OF PRECAST FLOOR SLABS WITH PARTIALLY CONCRETED STEEL BEAMSКонинД. В.KoninD. V.

Конин Денис Владимирович, кандидат технических наук, заместитель директора по научной работе

г. Москва

Konin Denis.V., сandidate of technical science, deputy director for scientific work

Moscow

konden@inbox.ruКрыловА. С.KrylovA. S.

Крылов Алексей Сергеевич, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории высотных зданий и сооружений отдела металлических конструкций

г. Москва

Krylov Aleksey S., сandidate of technical science,leading researcher of the Laboratory of high-rise buildings and structures of the department of metal structures

Moscow

kryl07@mail.ruКаприеловС. С.KaprielovS. S.

Каприелов Семен Суренович, Академик РААСН, доктор технических наук, заведующий лабораторией химических добавок и модифицированных бетонов

г. Москва

Kaprielov Semyon S., Academician of the RAASN, doctor of technical sciences, head of the laboratory of chemical additives and modified concrete

Moscow

kaprielov@mail.ruЧилинИ. А.ChilinI. A.

Чилин Игорь Анатольевич, научный сотрудник лаборатории химических добавок и модифицированных бетонов

г. Москва

Chilin Igor A., researcher of the laboratory of chemical additives and modified concrete

Moscow

chilin@masterbeton-mb.ruРтищеваИ. В.RtischevaI. V.

Ртищева Ирина Владимировна, старший научный сотрудник лаборатории высотных зданий и сооружений отдела металлических конструкций

г. Москва

Rtischeva Irina V., senior researcher of the laboratory of high-rise buildings and structures of the department of metal structures

Moscow

rtischevaiv@ya.ruРожковаЛ. С.RozhkovaL. S.

Рожкова Лидия Сергеевна, старший научный сотрудник лаборатории высотных зданий и сооружений отдела металлических конструкций

г. Москва

Rozhkova Lidia S., senior researcher of the laboratory of high-rise buildings and structures of the department of metal structures

Moscow

soshnikova_lidia@mail.ruЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство»TSNIISK named after V. A. Koucherenko JSC Research Center of ConstructionНИИЖБ А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»NIIZHB named after A.A. Gvozdev JSC Research Center of ConstructionЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство»TSNIISK named after V.A. Koucherenko JSC Research Center of Construction202326082023041932Copyright © Конин Д.В., Крылов А.С., Каприелов С.С., Чилин И.А., Ртищева И.В., Рожкова Л.С., 20232023Конин Д.В., Крылов А.С., Каприелов С.С., Чилин И.А., Ртищева И.В., Рожкова Л.С.Konin D.V., Krylov A.S., Kaprielov S.S., Chilin I.A., Rtischeva I.V., Rozhkova L.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/627

Рассмотрены вопросы современного строительства с применением сборных железобетонных плит перекрытий в составе комбинированных конструкций. Дано обоснование выбранной темы исследования. Представлено подробное описание и особенности экспериментальных моделей исследуемых конструкций, материалов и их характеристик. Приведены особенности опирания и нагружения моделей. Проведен анализ результатов, полученных при испытаниях призм на сдвиг, и моделей сталежелезобетонных балок и полноразмерных фрагментов перекрытий на изгиб. Представлены общие виды и характер разрушения моделей, сформирована таблица разрушающих нагрузок. Приведены графики зависимости перемещений и напряжений в элементах конструкции от величины внешней нагрузки. Проведена оценка существующих методик расчета, их сравнение с результатами эксперимента. Дана оценка эффекта частичного обетонирования стальных двутавровых балок в составе сложной сборной сталежелезобетонной конструкции и его влияние на несущую способность.

The issues of modern construction with the use of precast reinforced concrete slabs as part of composite steel and concrete structures are considered. The rationale for the chosen research topic is given. The description and features of experimental models of the studied structures, materials and their characteristics are presented. The features of the support and loading of the models are given. The analysis of the results of testing prisms for shear and models of composite steel and concrete beams and full-sized ofcomposite steel and concrete slabs for bending is carried out. The types and nature of the destruction of models are presented, a table of destructive loads is formed. Graphs of displacements and stresses in structural elements are given. The evaluation of the existing calculation methods, their comparison with the experimental results is given. An assessment of the effect of partial concreting of steel I-beams as part of prefabricated composite steel and concrete structure and its effect on the loadbearing capacity is given.

бетонстальсталежелезобетонная конструкциястержневая арматурасборный элементconcretesteelcomposite steel and concrete structurebar reinforcementprecaststructureReferencesBraun M. Experimentelle Untersuchungen von Slim-Floor-Trägern in Verbundbauweise. Untersuchungen zur Verbundwirkung von Betondübeln. Matthias Braun. Stahlbau 83. 2014. Heft 10. Pp. 746–754; Heft 5. Pp. 302–308.Braun M. Experimentelle Untersuchungen von Slim-Floor-Trägern in Verbundbauweise. Untersuchungen zur Verbundwirkung von Betondübeln. Matthias Braun. Stahlbau 83. 2014. Heft 10. P. 746–754; Heft 5. P. 302–308.Lam D. Composite steel beams using precast concrete hollow core floor slabs: PhD thesis. Dennis Lam. University of Nottingham, UK, 1998. 303 p.Lam D. Composite steel beams using precast concrete hollow core floor slabs: PhD thesis. Dennis Lam. University of Nottingham, UK, 1998. 303 p.Lam D. Designing composite beams with precast hollowcore slabs to Eurocode 4. D. Lam. Advanced Steel Construction. 2007. Vol. 3. No. 2. Pp. 594-606.Lam D. Designing composite beams with precast hollowcore slabs to Eurocode 4. D. Lam. Advanced Steel Construction. 2007. Vol. 3. No. 2. P. 594-606.Hicks S.J. Design of Composite Beams Using Precast Concrete Slabs. S. J. Hick, R. M. Lawson. The Steel Construction Institute. Silwood Park. Ascot. Berkshire, 2003. 98 p. (SCI Publication P287).Hicks S. J. Design of Composite Beams Using Precast Concrete Slabs. S. J. Hick, R. M. Lawson. The Steel Construction Institute. Silwood Park. Ascot. Berkshire, 2003. 98 p. (SCI Publication P287).Rackham J.W. Design of Asymmetric Slimflor Beams with Precast Concrete Slabs. J W Rackham, S J Hicks G M Newman. The Steel Construction Institute. Silwood Park. Ascot. Berkshire, 2006. 101 p. (SCI Publication P342).Rackham J. W. Design of Asymmetric Slimflor Beams with Precast Concrete Slabs. J W Rackham, S J Hicks G M Newman. The Steel Construction Institute. Silwood Park. Ascot. Berkshire, 2006. 101 p. (SCI Publication P342).Way A.G.J. Precast Concrete Floors in Steel Framed Buildings. A.G.J. Way, T.C. Cosgrove, M.E. Brettle. The Steel Construction Institute. Silwood Park. Ascot. Berkshire, 2007. 101 p. (SCI Publication P351).Way A.G.J. Precast Concrete Floors in Steel Framed Buildings. A.G.J. Way, T.C. Cosgrove, M.E. Brettle. The Steel Construction Institute. Silwood Park. Ascot. Berkshire, 2007. 101 p. (SCI Publication P351).Ahmed I.M. The evolution of composite flooring systems: applications, testing, modelling and eurocode design approaches. I.M. Ahmed, K.D. Tsavdaridis. Journal of Constructional Steel Research. 2019. No. 155. Pp. 286-300.Ahmed I.M. The evolution of composite flooring systems: applications, testing, modelling and eurocode design approaches. I.M. Ahmed, K.D. Tsavdaridis. Journal of Constructional Steel Research. 2019. No. 155. Pp. 286-300.Лоусон Р.М., Огден Р.Дж., Рэкхэм Дж.В. Сталь в многоэтажных жилых зданиях. Институт стальных конструкций. (SCI) Silwood Park, Ascot, Berkshire SL5 7QN (Великобритания), 2004. 68 с. (Публикация SCI P332).Lawson R.M. Stal' v mnogoetazhnyh zhilyh zdaniyah [Steel in Multi-Storey Residential Buildings]. R. M. Lowson, R. Dzh. Ogden, Dzh. V. Rekkhem. Institut stal'nyh konstrukcij. (SCI) Silwood Park, Ascot, Berkshire SL5 7QN (Velikobritaniya), 2004. 68 p. (SCI P332).Goralski C. Zusammenwirken von Beton und Stahlprofil bei kammerbetonierten Verbundträgern: PhD Dissertation. Claus Robert Goralski. Aachen, Germany, 2006. 218 p.Goralski C. Zusammenwirken von Beton und Stahlprofil bei kammerbetonierten Verbundträgern: PhD Dissertation. Claus Robert Goralski. Aachen, Germany, 2006. 218 p.Ferreira F.P.V. Steel–Concrete-Composite Beams with Precast Hollow-Core Slabs: A Sustainable Solution. F.P.V. Ferreira, K.D. Tsavdaridis, C.H. Martins, S. De Nardin. Sustainability. 2021. 13, 4230. [Электронный ресурс]. URL:https://doi.org/10.3390/su13084230.Ferreira F.P.V. Steel–Concrete-Composite Beams with Precast Hollow-Core Slabs: A Sustainable Solution. F.P.V. Ferreira, K.D. Tsavdaridis, C.H. Martins, S. De Nardin. Sustainability. 2021. 13, 4230. [Online] URL:https://doi.org/10.3390/su13084230.Tusnin A.R. Features of finite element analysis of steel-reinforced concrete slabs from hollow core slabs. A.R. Tusnin, A.A. Kolyago. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. No. 456 012095. 6 p.Tusnin A.R. Features of finite element analysis of steel-reinforced concrete slabs from hollow core slabs. A.R. Tusnin, A.A. Kolyago. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. No. 456 012095. 6 p.Туснин А.Р., Коляго А.А. Конструкция и работа сталежелезобетонного перекрытия с использованием сборных пустотных железобетонных плит // Современная наука и инновации. 2016. № 3.С. 141 – 147.Tusnin A.R. Konstrukciya i rabota stalezhelezobetonnogo perekrytiya s ispol'zovaniem sbornyh pustotnyh zhelezobetonnyh plit [The construction and operation of the composite beams using the prefabricated reinforced concrete slab hollow core]. A.R. Tusnin, A.A. Kolyago. Sovremennaya nauka i innovacii. 2016. No 3. Pp. 141 – 147.Замалиев Ф.С., Филиппов В.В. Расчетно-экспериментальные исследования сталежелезобетонных конструкций // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 7. С. 29-36.Zamaliev F.S. Raschetno-eksperimental'nye issledovaniya stalezhelezobetonnyh konstrukcij [Computational and experimental studies of steel–reinforced concrete structures]. F.S. Zamaliev, V.V. Filippov. Industrial and civil construction. 2015. No. 7. Pp.29-36.Замалиев Ф.С. Экспериментальные исследования начального напряженно-деформированного состояния сталежелезобетонных балок и плит / Ф.С. Замалиев, Э.Г. Биккинин и др. // Известия КГАСУ. 2015. № 2(32). С. 149-153.Zamaliev F.S. Eksperimental'nye issledovaniya nachal'nogo napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya stalezhelezobetonnyh balok i plit [Experimental studies of the initial stress-strain state of steel-reinforced concrete beams and plates]. F.S. Zamaliev, E.G. Bikkinin et al. Izvestiya KGASU. 2015. No. 2(32). Pp.149-153.Веселов А.А., Чепилко С.О. Напряженно-деформированное состояние сталежелезобетонной балки // Вестник гражданских инженеров. 2010. № 2(23). С. 31-37.Veselov A.A. Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie stalezhelezobetonnoj balki [The stress-strain state of a steel-reinforced concrete beam]. A.A. Veselov, S.O. Chepilko. Bulletin of Civil Engineers. 2010. No. 2 (23). Pp. 31-37.Salama T. Effective Flange Width for Composite Steel Beams. T. Salama, H.H. Nassif. The Journal of Engineering Research. 2011. Vol. 8. No. 1. Pp. 28-43.Salama T. Effective Flange Width for Composite Steel Beams. T. Salama, H.H. Nassif. The Journal of Engineering Research. 2011. Vol. 8. No. 1. Pp. 28-43.Травуш В.И. Определение несущей способности на сдвиг контактной поверхности «сталь-бетон» в сталежелезобетонных конструкциях для бетонов различной прочности на сжатие и фибробетона / В.И. Травуш, С.С. Каприелов, Д.В. Конин и др. // Строительство и реконструкция. 2016. №4 (66). С. 45-55.Travush V. I. Opredelenie nesushchej sposobnosti na sdvig kontaktnoj poverhnosti «stal'-beton» v stalezhelezobetonnyh konstrukciyah dlya betonov razlichnoj prochnosti na szhatie i fibrobetona [Determination of the bearing capacity for shear of the contact surface “steel-concrete” in steel-reinforced concrete structures for concrete of various compressive strength and fiber concrete]. V.I. Travush, S.S. Kaprielov, D.V. Konin, etc. Construction and reconstruction. 2016. No. 4 (66). Pp. 45-55. (In Russian).Travush V.I. Strength of composite steel and concrete beams of high-performance concrete / V.I. Travush, D.V. Konin, A.S. Krylov // Magazine of Civil Engineering. 2018. No. 3 (79). Pp. 36–44.Travush V.I. Strength of composite steel and concrete beams of high-performance concrete. V.I. Travush, D.V. Konin, A.S. Krylov. Magazine of Civil Engineering. 2018. No. 3 (79). Pp. 36–44.Арленинов П.Д., Крылов С.Б. Современное состояние нелинейных расчётов железобетонных конструкций // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017. № 3. С. 50–53.Arleninov P.D. Sovremennoe sostoyanie nelinejnyh raschetov zhelezobetonnyh konstruktsij [The current state of nonlinear calculations of reinforced concrete structures]. P.D. Arleninov, S.B. Krylov. Sejsmostojkoe stroitel'stvo. Bezopasnost' sooruzhenij. 2017. No. 3. Pp. 50–53.Щеткова Е.А., Кашеварова Г.Г. Повышение прочности сцепления при сдвиге в зоне контакта «сталь-бетон» // Вестник гражданских инженеров. Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет. 2015. № 6. С. 70-75.Shchetkova E.A. Povyshenie prochnosti scepleniya pri sdvige v zone kontakta «stal'-beton» [Increasing the shear adhesion strength in the “steel-concrete” contact zone]. E.A. Shchetkova, G.G. Kashevarova. Vestnik grazhdanskih inzhenerov. Sankt-Peterburgskij arhitekturno-stroitel'nyj universitet. No. 6. 2015. Pp. 70-75.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.