RESEARCH OF FORCES IN VERTICAL KEY-JOINTS OF A LARGE PANEL BUILDING IN THE PROCESS OF ITS CONSTRUCTION
Keywords:
large-panel buildings, monolithic joints, joint stiffness, joint strength, tensile tests, lock joints, loop joints.Abstract
Recently, the world has seen a tendency of reinforced concrete housing construction industrialization.
Russia has gained extensive experience in large-panel housing construction, which helps to
find optimal structural solutions, but new solutions lead to the need for additional study. Modern
software systems allow you to build volumetric models of a building, taking into account physical
non-linearity, which helps to take into account the actual distribution of efforts between the elements.
At the same time, to build the correct model of a large-panel building, the flexibility of joints
between them is required. The flexibility is calculated by online tests the results of which are used to
build the future model of a building in the process of its designing. The calculation model of a building
gives an approximate estimate of structural behavior and the degree of its accuracy depends on
the correct selection of the initial premises.
This article estimates the numerical model of a large-panel building by comparing it with the
results of direct observations of shear movements in the vertical joints of the most loaded walls of a
building under construction. The observations were carried out on a 26-story large-panel building
with a cross structural system with self-supporting external longitudinal walls. Vertical joints are
monolithic reinforced concrete with the use of dowels with cable loop transverse reinforcement.
In addition, estimation of forces at the joints is also given. In general, we may conclude that
the calculation model of a large-panel building is applied correctly using elastic-flexible connections
with limiting ultimate forces for vertical joints modeling.
The modeling part of the study is performed using a finite element model taking into account
the magnitude of the joints flexibility and the actual stiffness of the building structural elements.
The results of the study can be used in modeling, calculation and design of large-panel buildings,
and they provide new scientific knowledge about the operation of buildings of this type.
References
Дербенцев, И.С. Несущая способность и
деформативность шпоночных соединений с
петлевыми гибкими связями в стыках крупнопа-
нельных многоэтажных зданий: дис. … канд.
техн. наук / И.С. Дербенцев. – Челябинск, 2014. –
с.
Довженко, О.А. Методика расчета шпо-
ночных соединений железобетонных элементов /
О.А. Довженко, В.В. Погребной, Ю.В. Чурса //
Вестник Полтавского национального техническо-
го университета им. Ю. Кондратюка «Теория и
практика строительства». – 2013. – № 755. –
С. 111–117.
Довженко, О.А. Прочность одношпоночных
стыков, разрушающихся по шву / О.А. Довженко,
В.В. Погребной, И.А. Юрко // Технические науки:
электрон. научн. журн. – 2015. – № 7. – С. 100–
Довженко, О.А. Учет формы поперечного
сечения шпонок при расчете их прочности /
О.А. Довженко, В.В. Погребной, Ю.В. Чурса //
Сборник научных трудов УкрДУЗТ. – 2015. –
№ 155. – С. 221–228.
Погребной, В.В. Прочность бетонных и
железобетонных элементов при срезе: дис. …
канд. техн. наук / В.В. Погребной. – Полтава,
– 236 с.
Рожко, В.Н. Прочность шпоночных соеди-
нений бетонных и железобетонных элементов:
дис. … канд. техн. наук / В.Н. Рожко. – Полтава,
– 182 с.
Biswal, A. Study of shear behavior of grouted
vertical joints between precast concrete wall panels
under direct shear loading / A. Biswal, A.M. Prasad,
A.K. Sengupta // Structural Concrete. – 2018. – DOI:
1002/suco.201800064
Biswal, A. Experimental investigation and prediction
of shear behavior of vertical joints between
precast concrete wall panels. M.S. thesis. / A. Biswal,
A. Prasad, A. Sengupta. – Chennai, India: Department
of Civil Engineering, Indian Institute of Technology
Madras. – 2015.
Sarma, B.S. Experimental studies on wire rope
loop connections for precast concrete panel walls /
B.S. Sarma, V. Govindaraj, S. Manohar // The Fourth
International fib congress. Mumbai. – 2014. – No. 2. –
P. 555–558.
Jorgensen, H.B. Load carrying capacity of
keyed joints reinforced with high strength wire rope
loops / H.B. Jorgensen, L.C. Hoang // Concrete innovation
and design, fib symposium, Copenhagen. –
– May 18–19.
Construction friendly ductile shear joints for
precast concrete panels / J.H. Sorensen, L.C. Hoang,
G. Fisher, G.F. Olsen // Proceedings of the Second
International Conference on Performance-based and
Life-cycle Structural Engineering. – 2015.
Test and analysis of a new ductile shear connection
design for RC shear walls / J.H. Sorensen,
L.C. Hoang, G.F. Olsen, G. Fisher // Struct Concr. –
– No. 18. – P. 189–204.
Jorgensen, H.B. Load carrying capacity of
shear wall T-connections reinforced with high
strength wire ropes / H.B. Jorgensen, T. Bryndom,
M. Larsen, L.C. Hoang // Performance-Based Approaches,
fib Symposium, Cape Town. – 2016. – Nov,
–23.
Jorgensen, H.B. Strength of loop connections
between precast concrete elements. PhD thesis /
H.B. Jorgensen. – Odense, Denmark: University
of Southern Denmark, 2014.
СП 335.1325800.2017. Свод правил. Круп-
нопанельные конструктивные системы. Правила
проектирования. – М.: Минстрой России, 2017. –
с.
Бобрышев, П.Н. Влияние количества свя-
зей на несущую способность образцов при сдвиге /
П.Н. Бобрышев // Тр. Ин-та ЦНИИСК им. Куче-
ренко. – 1970. – Вып. 14. Сейсмостойкость зданий
и инженерных сооружений. – С. 14–18.
Лишак, В.И. Прочность шпоночных сты-
ков панельных зданий при сдвиге / В.И. Лишак,
И.А. Романова // Сб. науч. трудов ЦНИИЭП жи-
лища «Конструкции крупнопанельных жилых зда-
ний». – 1978. – С. 49–54.
Greatly improved product from Peikko PVL
single wire connection loop // Peikko News. – Finland:
Peikko Corp., 2010. – 1.
Суур-Аскола, П. Технологически усовер-
шенствованный продукт от компании Peikko –
тросовая петля PVL // Жилищное строительст-
во. – 2013. – № 3. – С. 21–24.
Водопьянов, Р.Ю. Моделирование и рас-
чет крупнопанельных зданий в ПК ЛИРА-САПР
/ Р.Ю. Водопьянов // Жилищное строитель-
ство. – 2017. – № 3. – С. 42–48.
Шапиро, Г.И. К вопросу о построении
расчетной модели панельного здания / Г.И. Шапи-
ро, Р.В. Юрьев // Промышленное и гражданское
строительство. – 2004. – № 12. – С. 32–33.
Данель, В.В. Конечноэлементная модель
крупнопанельного здания / В.В. Данель // Вестник
МГСУ. – 2011. – № 2. – С. 148–153.
Данель, В.В. Анализ формул для определения
жесткости при растяжении монолитного бетон-
ного стыка двух железобетонных панелей, пересе-
каемого непрерывными арматурными стержнями /
В.В. Данель // Строительная механика и расчет со-
оружений. – 2010. – № 3 2010. – С. 4–13.
Kariakin, A.A. Experimental and Numerical
Research on Tensile Performance of Inter-Panel Fastener
Joints of Large-Panel Buildings / A.A. Kariakin,
I.S. Derbentcev, M.V. Tarasov // IOP Conference Series:
Materials Science and Engineering. – 2017. –
Vol. 262. – 012046.
Отчет о научно-исследовательской работе
на тему: «Исследование работы стыков и узлов со-
пряжения крупнопанельных жилых зданий на основе
применения новых видов бетонов и новых конструк-
тивных решений». – Челябинск: ЮУрГУ, 2011.
