Предлагается техническое решение стоек каркаса при возведении монолитно-каркасных сооружений с применением пенобетона. Принцип возведения монолитно-каркасных сооружений с применением пенобетона заключается в формировании металлической конструкции, замоноличенных пенобетоном, который связывает все элементы каркаса в единый прочный остов здания
пенобетон, облегчённые конструкции, каркас зданий
м
При строительстве в сейсмически активных районах одним из необходимых требований к возводимым объектам является снижение собственного веса конструкций и вместе с тем, стоимости строительного производства. Такая задача может быть решена только с применением современных передовых технических решений. В данной работе исследуется технология, которая включает в себя методику каркасно-щитового строительства с использованием наружной и внутренней несъемной щитовой опалубки в сочетании с облегченными металлоконструкциями совместно с технологией получения на стройплощадке теплоизоляционного, звукоизоляционного монолитного неавтоклавного пенобетона, который используется для заполнения каркаса. Принцип возведения монолитно-каркасных сооружений с применением пенобетона заключается в формировании металлической конструкции, замоноличенных пенобетоном, который связывает все элементы каркаса в единый прочный остов здания [1].
Предлагается техническое решение стоек каркаса трубчатого сечения, поскольку сжатые элементы замкнутого сечения работают оптимально (рис. 1). Известно, что стойки каркаса реальных зданий, как правило, работают внецентренно, поэтому испытуемая стойка нагружалась с эксцентриситетом (рис. 2).
Для определения влияния пенобетона на устойчивость данного элемента стойка замоноличивалась в обойму на всю длину и размерами сечения 210х210 мм.
Нагружение производилось ступенчато с шагом 10кН с замером деформаций в продольном и поперечном направлениях.
Рисунок 1 - Сечение испытуемой стойки С5 с указанным эксцентриситетом.
Нагруженная стойка закреплена шарнирно в обеих опорах и загружается центрально (рис. 2). Коэффициент расчетной длины принимается за единицу [2].
Рисунок 2 - Расчетная схема испытания внецентренно нагруженной свободной стойки.
Для численного сравнения несущей способности стойки в свободном и стесненном состоянии в обоих случаях проводится испытание стойки С5 до потери общей устойчивости. Также приводится теоретический расчет для определения несущей способности.
В нормативной литературе отсутствует расчет внецентренно-сжатых элементов при стесненной работе [3]. Поэтому теоретически можно рассчитать только свободную стойку.
Расчет несущей способности производится согласно СП16.13330.2017.
Стойка С5 - Тр○50х2
Ry=24,5
А=3,46см2;
Jx= Jy=13,08см4;
Wx=Wy=4,59см3;
ix=iy=1,95см.
Внецентренное сжатие при е=2 см.,
п.9.2.2 формула 109 
;
Тип сечения 4, таблица Д.2
По таблице Д.3 
При е=3 см.,
п.9.2.2 формула 109 ;
Тип сечения 4, таблица Д.2
По таблице Д.3 
При е=4 см.,
п.9.2.2 формула 109 ;
Тип сечения 4, таблица Д.2
По таблице Д.3 
При е=5,5 см.,
п.9.2.2 формула 109 ;
Тип сечения 4, таблица Д.2
По таблице Д.3 
По рассчитанным значениям строится график теоретической несущей способности стойки от эксцентриситета (рис. 3).
Рисунок 3 – Несущая способность стойки С5 в зависимости от эксцентриситета е.
По данным, полученным при испытании свободной и стесненной внецентренно нагруженной стойки с эксцентриситетом е=5,5см., построены графики перемещений точек (рис. 4).
Рисунок 4 - Продольные перемещения точек на крайнем волокне стоек.
На графике (рис. 5) показано, что потеря устойчивости стойки в обойме была при 40кН, а свободной стойки при 20кН, что соответствует расчетному значению.
Рисунок 5 – Поперечный изгиб внецентренно нагруженных стоек.
Испытанием стоек выявлено, что в стесненном состоянии несущая способность внецентренно-сжатой стойки повысилась вдвое по сравнению с расчетным и фактическим значением.
Возможно, расчет следует производить по формуле 
как для элемента малой гибкости. И это является задачей дальнейших исследований.
1. Савенков А.И., Бессонова А.О., Шустов П.А. Сравнение несущей способности и выгиба центрально сжатых стоек в пенобетонной обойме. // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2023. Т. 13. № 4 (47). с. 666-676.
2. Савенков А.И., Заенец Е.О., Кетнер А.В. Деформации внецентренно-сжатой стойки в пенобетонной обойме. // Сборник научных трудов АнГТУ. 2021. Т. 1. №18. с. 130-133.
3. Морозов Н.Ф., Товстик П.Е. Устойчивость сжатого стержня при наличии ограничения на перемещение. // Доклады Академии наук. 2007. Т. 412. №2. с. 196-200.
