Быстросборные узлы в стальных каркасах многоэтажных зданий
Авторы: Туснин А.Р., Мыльников И.В.

Введение. В условиях развития стального строительства актуальным видится создание номенклатуры типовых унифицированных изделий, узлов и деталей стальных каркасов, что позволит проектировщикам при меньших трудовых затратах создавать проекты современных быстровозводимых зданий, а строителям — быстро и качественно воплощать их в жизнь. Рассматриваются узлы стыка колонн по высоте и сопряжения их с балками перекрытия. В приведенных конструктивных решениях усилия передаются непосредственным упором контактных поверхностей соединяемых элементов, что дает возможность избежать выполнения монтажных сварных швов и большого количества болтовых соединений. Как следствие, при использовании контактных соединений сокращаются сроки монтажа металлического каркаса и снижается стоимость строительства.

Материалы и методы. При рассмотрении контактных задач не применим принцип Сен-Венана, важно исследовать непосредственные области контактных поверхностей элементов. Разработка узлов велась на примере типового каркаса пятиэтажного здания с размерами ячеек от 3 × 3 до 6 × 6 м с конструктивными элементами заданных сечений. Результаты. Представлены возможные контактные соединения элементов каркаса, позволяющие осуществлять монтаж только их установкой друг на друга и финишной регулировкой. Такие соединения за счет работы контактирующих поверхностей на смятие позволяют передавать не только продольные усилия, но и некоторую часть изгибающих моментов. Приведен численный расчет одного из предложенных узлов.

Выводы. Предложенные варианты узлов стыка колонн и примыкания балки к колонне являются нетиповыми и ранее не используемыми в инженерной практике. Для широкого применения таких узлов в практике проектирования стальных каркасов многоэтажных зданий необходимо всесторонне исследовать их несущую способность и деформативность. Интерес представляет изучение влияния геометрических параметров соединительных элементов на жесткость узлов и на напряженно-деформированное состояние каркаса в целом. Настоящие исследования будут проводиться с использованием программно-вычислительных комплексов и эксперимента.