Експериментальні дослідження попередньо напружених сталебетонних стінових прогонів

Гасенко, А.В.

Дроботя, О.В.

Марченко, Д.П.

Стінові прогони являються горизонтальними конструктивними балковими елементами стінового огородження будівлі. Під час використання легких сендвіч-панелей у якості стінового огородження, несучі стінові прогони виконують сталевими. З метою зменшення витрат сталі для влаштування таких прогонів, авторами пропонується використовувати сталебетонні прогони, попередньо напружені у площині зменшеної жорсткості сталевої частини перерізу. Сталебетонні прогони пропонується виготовляти із гнутих швелерів із заповненням коритоподібного сталевого профілю бетоном. Сумісну роботу двох матеріалів слід забезпечувати встановленням системи анкерних стержнів. Суть попереднього напруження полягає в наступному. Спочатку сталевий коритоподібний профіль вигинається домкратом проти експлуатаційного прогину і в такому положенні заповнюється бетоном. Після набору бетоном проектної міцності, домкрат витягується. Утворений таким чином сталебетонний прогін за рахунок сумісної роботи сталі та бетону залишається вигнутим проти експлуатаційного прогину. Під час експлуатаційного навантаження на прогони, спочатку необхідно вибрати їх попередній вигин, повернувши прогони в початковий прямолінійний стан, а лише потім буде виникати прогин від прямолінійної початкової осі балки. Саме цим пояснюється підвищення міцності та жорсткості досліджуваних попередньо напружених сталебетонних прогонів. Для підтвердження наведених викладок було проведено експериментальні випробування восьми зразків прогонів довжиною 3000 мм, виконаних із гнутого швелеру №10 розміром 100×50 мм з товщиною стінки 3 мм, заповнених бетоном класу С20/25. Між собою зразки відрізнялися наявністю попереднього напруження сталевої частини перерізу, розміром перерізу бетонного осердя та схемою навантаження. У результаті проведених експериментальних досліджень підтверджено підвищення несучої здатності та жорсткості сталебетонних балок, що складає: 1) у випадку заповнення бетоном внутрішньої порожнини швелера 19% і 27% відповідно; 2) у випадку попереднього вигину сталевої частини перерізу 24% і 29% відповідно; 3) у випадку збільшення в 1,6 рази висоти перерізу бетонного осердя попередньо напруженого зразка 31% і 57% відповідно.

попереднє напруження

сталебетон

prestressing

steel-concrete

experimental studies

стіновий прогін

експериментальні дослідження