Запропоновано новий клас сталезалізобетонних конструкцій - локально попередньо напружені елементи, що згинаються, та статично невизначені системи, побудовані з їх використанням. Обтиснення здійснюється зовнішньою арматурою високої або підвищеної (А500С) міцності, завдяки чому зменшується металоємність конструкції. Проведено експериментальні дослідження, за результатами яких підтверджено ефективність розроблених конструкцій. Відзначено, що запропоноване додаткове технологічне обтиснення підвищує жорсткість і несучу здатність сталезалізобетонних локально попередньо напружених конструкцій. Розроблено методику розрахунку конструкцій з урахуванням фізичної, геометричної та технологічної нелінійності. Запропоновано й експериментально досліджено нерозрізні сталезалізобетонні балки з локальним обтиснення в опорних, опорних і прольотних зонах одночасно. Розроблено методику їх розрахунку з урахуванням спрямованого перерозподілу зусиль. Запропоновано принцип раціонального компонування та підхід до розрахунку сталезалізобетонних плит, розташованих за контуром. Експериментально підтверджено можливість підсилення сталезалізобетонних конструкцій локальним напруженням під навантаженням, розроблено відповідну методику розрахунку.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий тип сталезалізобетонних конструкцій, підвищена ефективність яких забезпечується локальним і технологічним попереднім напруженням. Розроблено конструктивно-технологічні рішення, згідно яким об'єднуються для сумісної роботи залізобетонні полки та сталеві балки, забезпечуючи відсутність концентрації напружень в арматурі біля місця її закріплення до стінки сталевої балки. Запропоновано принципи спрямованого формування напруженого стану даної конструкції за допомогою локального та технологічного попереднього обтиснення. Наведено методику розрахунку запропонованих сталезалізобетонних згинальних елементів з різними рівнями попереднього обтиснення, показано його ефективність і відповідність одержаних результатів положенням розробленої методики розрахунку.

  Скачати повний текст

Проведено експериментальні й теоретичні дослідження несучої здатності та визначення напружено-деформованого стану стиснених сталезалізобетонних елементів з листовим армуванням. На підставі аналізу експериментальних даних встановлено особливості роботи сталезалізобетонних конструкцій на центральний та позацентровий стиск зразків різних висот з різними ексцентриситетами та типами армування. Запропоновано способи визначення несучої здатності центрально та позацентрово стиснених сталезалізобетонних елементів з листовим армуванням, розроблено методику оцінювання напружено-деформованого стану даних конструкцій. Встановлено ефективність роботи досліджуваних конструкцій, наведено рекомендації щодо їх розрахунку інженерними методами. Проведено проектування реальних конструкцій, здійснено їх впровадження у будівництво, що дозволило зменшити витрати матеріалів і вартість будівельних робіт.

  Скачати повний текст

Запропоновано нову конструкцію збірної частини купола із листового матеріалу та утеплювача, яка служить незмінною опалубкою у процесі нанесення зовнішнього монолітного шару бетону. Для монтажу збірної частини та забезпечення її жорсткості у процесі нанесення монолітного шару торкрет-бетону розроблено конструкцію знімного тросо-кільцевого оснащення. На основі проведених експериментальних досліджень поведінки гіпсокартону запропоновано конструкцію експериментального купола із гіпсокартону та пінополістиролу (збірна частина). Проведено статичний аналіз роботи збірної частини шатра з тросо-кільцевим оснащенням за допомогою розробленої скінченноелементної розрахункової моделі, в якій жорсткості скінченних елементів визначено за даними експериментальних досліджень гіпсокартону. Зазначено, що випробування експериментальної бані статичним навантаженням пітвердили адекватність розрахункової моделі та дозволили виконати доробку конструкції. Наведено рекомендації щодо конструювання, розрахунку та зведення даної розробки та методику побудови скінченноелементної розрахункової моделі купола.

  Скачати повний текст

Досліджено нову конструкцію металобетонного перекриття для висотних будівель. Запропоновано просторову топологія, яка формується з плоских елементів завдовжки на прогін і простоту вузлів з'єднання плоских елементів. Надано диференціацію матеріалів для елементів, які сприймають зусилля різних знаків і різноманітність умов спирання. Формування конструкції реалізоване на основі складених принципів, що фундовані дослідженням потенційної енергії деформацій системи та розподілом щільності енергії деформацій в елементах системи. Як наслідок, побудовано конструктив, який має позитивні атрибути: мінімальну витрату матеріалів за обумовленого ресурсу, або найвищу опірність за заданих витрат матеріалів. Верифікація конструктивного рішення та методу його формування здійснена шляхом проведення натурного експерименту.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена розробці методики визначення несучої здатності сталебетонних балок прямокутного поперечного перерізу, зміцнених стальним шпренгелем, з урахуванням властивостей деформування бетону в умовах об'ємного напруженого стану та стальної обойми в умовах двоосьового напруженого стану. Проведено експериментальні дослідження сталебетонних балок в умовах короткочасного статичного навантаження.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку навантажених за різного типу (на одному торці, у межах довжини) сталебетонних колон прямокутного перерізу на позацентровий стиск, яка передбачає врахування певних факторів, а саме: роботу бетону за умов тривісного напруженого стану; змінності жорсткості сталебетонного стрижня та його кривизни до величин, які характеризують межовий стан; функції, які дозволяють визначити взаємозалежність подовжніх навантажень і прогинів; нелінійності деформування бетону; контактної взаємодії між бетонним ядром і сталевою обоймою. Проведено експериментальні дослідження й одержано дані про роботу пустотілих і заповнених бетоном колон за осьового та позацентрового стиску. Показано взаємний вплив обойми та ядра на напружено-деформований стан сталебетонних колон.

  Скачати повний текст

Створено нові конструктивні форми сталезалізобетонних структурних конструкцій покриттів, які забезпечують сумісну роботу бетону, арматури та прокатної сталі. Одержано нові експериментально визначені дані про деформативність і несучу здатність сталезалізобетонних структурних конструкцій покриттів. Виявлено особливості напружено-деформованого стану елементів сталезалізобетонних структурних конструкцій. Розроблено рекомендації щодо розрахунку та проектування сталезалізобетонних структурних конструкцій покриттів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи вирішення проблеми оцінювання надійності стиснутих сталезалізобетонних елементів, виконаних з швелерів, на етапі експлуатації з урахуванням корозійних пошкоджень металевої оболонки та локальних послаблень бетонного осердя. Проведено експериментальні та теоретичні дослідження напружено-деформованого стану коротких сталезалізобетоних елементів зі швелерів, зварених перервним або суцільним зварним швом, їх вузлів, а також трубобетонних елементів з ослабленням бетонного осердя по висоті. Оцінено рівень надійності кородованих сталевих елементів зі швелерів під час експлуатації та вплив обетонування на надійність утворення сталезалізобетонних стійок з урахуванням можливих дефектів бетонного осердя.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

На підставі результатів експериментальних досліджень виявлено характерні форми руйнування зразків стиснених елементів з сталевих двотаврів з боковими порожнинами, заповненими бетоном. Визначено вплив діаметрів поздовжнього армування, висоти стиснених елементів та ексцентриситет прикладення навантаження на міцність і деформативність досліджуваних елементів. Запропоновано методики оцінювання напружено-деформованого стану та визначення несучої здатності стиснених елементів із сталевих двотаврів з боковими порожнинами, заповненими бетоном, за різних видів навантаження. Результати наукового дослідження використано під час проектування реальних конструкцій та впроваджено у будівництво, що дозволило знизити його вартість і витрати матеріалів.

  Скачати повний текст

Здійснено числове моделювання температурних полів у сталебетонних балках. Досліджено особливості нестаціонарних температурних полів у їх перерізах за умов пожежі. Одержано розрахункові розподіли температури у сталевій секції та залізобетоні для комбінованих конструкцій без теплового захисту з боковим тепловим захистом - шаром цементно-піщаної штукатурки, з всебічною теплоізоляцією - штукатуркою. Розроблено методику визначення розрахункових параметрів для призначення реальної та "ефективної" еквівалентної температури. Розроблено гармонізовану з Еврокодом методику розрахунку вогнестійкості нерозрізних сталезалізобетонних конструкцій з використанням методу межової рівноваги, деформаційної моделі. Досліджено шарніри пластичності у даних конструкціях з застосуванням числового моделювання їх напруженого стану за лінійної та нелінійної постановки. Установлено, що температурний момент призводить до перерозподілу зусиль. Вивчено напруження та деформації у прикордонному шарі між сталевою секцією та залізобетонною плитою. Виявлено характерні стадії руйнування, об'ємний характер пластичних шарнірів у сталезалізобетоні. Визначено поля пластичності у металі, тріщиноутворення та руйнування в бетоні. Проведено експерименальні дослідження пластичних шарнірів. Виявлено особливості роботи сталезалізобетонних конструкцій під час нагрівання. Доведено вірогідність наукових положень, використаних для розробки методики розрахунку їх вогнестійкості. За спільної дії навантаження та температури у балці визначено перерозподіл зусиль внаслідок виникнення в ній температурного моменту, що у разі нагрівання знизу розвантажував прольотний переріз і довантажував опорні. На підставі результатів дослідження доведено вірогідність розробленоі методики розрахунку вогнестійкості нерозрізних сталебетонних балок.

  Скачати повний текст

Розглянуто конструкцію, яка є бетонною балкою, армованою знизу сталевою смуговою арматурою. Об'єднання бетонного тіла балки та сталевої смугової арматури здійснюється за допомогою анкерних устроїв різних типів. Розроблено методику розрахунку напружено-деформованого стану сталебетонних балок з урахуванням піддатливості контакту сталевого листа з бетоном. Визначено несучу здатність таких балок за міцністю нормальних перерізів і міцністю контакту сталевого листа з бетоном з використанням методу граничної рівноваги. За результатами проведених експериментальних досліджень визначено деформативні характеристики об'єднання сталевого листа з бетоном, виявлено закономірності розподілу та перерозподілу зусиль, що виникають у площині контакту сталевого листа з бетоном. Оцінено значущість типів анкерування сталевої смуги та бетону для несучої здатності сталебетонних балок. Одержано жорсткості анкерних устроїв різних типів.

  Скачати повний текст

Здійснено зіставлення теоретичних й експериментальних даних, а також дослідження впливу навантаження, класу бетону, марки сталі, товщини сталевого листа, способів захисту, розташування теплового впливу на вогнестійкість і несучу здатність сталебетонних і залізобетонних балок.

  Скачати повний текст

Розроблено й апробовано нові конструктивні рішення сталезалізобетонних двотаврових балок з залізобетонним верхнім поясом, визначено міцність і деформативність даних конструкцій у цілому. Проведено експериментальні дослідження сталезалізобетонних двотаврових балок з залізобетонним верхнім поясом з різними типами з'єднання залізобетонної полички зі сталевим тавровим елементом. Виявлено особливості роботи зразків за різних умов і схем навантаження. На підставі експериментально та теоретично одержаної схеми руйнування розроблено методики оцінювання міцності нормальних перерізів згинальних елементів, зокрема, з використанням моделі напружено-деформованого стану композитного бруса; за методом граничної рівноваги; дві методики на основі деформаційної моделі, які дозволяють визначити напружено-деформований стан двотаврових сталезалізобетонних конструкцій, що працюють на згин, на всіх етапах навантаження.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано та створено нові типи залізобетонних балок, плит, наскрізних конструкцій, у яких незнімна опалубка суміщена з функціями робочого армування. Розкрито переваги та розроблено нові технічні рішення залізобетонних конструкцій у незмінній опалубці, проведено їх широкі експериментальні дослідження. Вперше розроблено та випробувано спосіб забезпечення сумісної роботи бетону та сталі в залізобетонній конструкції у незнімній опалубці за допомогою склеювання під час виготовлення. Виявлено особливості напружено-деформованого стану залізобетонних елементів у незнімній опалубці за умов сумісної роботи зі сталевими листами та профілями, що одночасно виконують функції опалубки й апаратури.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачу зниження металоємності, вартості та трудомісткості будівництва сталебетонних мембранних покрить на плоскому прямокутному контурі. Розроблено конструкцію моделі покриття, що складається з тонкого сталевого листа (мембрани), покладеного на його поверхні шару бетону, анкерних зв'язків, що з'єднують мембрану і бетон, та сталебетонного опорного контуру. На підставі розроблених моделей виготовлено та випробувано дослідні зразки, що мали сталебетонний опорний контур з різною піддатливістю. За результатами випробувань моделей отримано та проаналізовано дані про характер деформування, тріщиноутворення та вичерпання несучої спроможності стабілізованої мембрани, шару бетону та бортового елемента. Розроблено методику розрахунку сталебетонних мембранних покрить, яка дозволяє врахувати піддатливість сталебетонного опорного контуру, геометричну нелінійність конструкції та фізичну нелінійність матеріалів, що входять до її складу.

  Скачати повний текст

Проаналізовано літературні джерела, присвячені конструкціям просторових покриттів у формі гіперболічного параболоїда. Запропоновано способи формоутворення оболонок зі збірних елементів у формі скрученого прямокутника. Розроблено та обгрунтовано методики конструювання і розрахунку збірних металодерев'яних оболонок типу гіперболічного параболоїда. Наведено дані досліджень моделі оболонки на дію статичних навантажень за різних варіантів. Охарактеризовано напружено-деформований стан збірних металодерев'яних гіперболічних покриттів.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку параметрів напружено-деформованого стану просторових структурних сталезалізобетонних конструкцій за дії неравномірного навантаження та у разі локальних пошкоджень їх елементів. Досліджено математичні моделі просторових структурних сталезалізобетонних конструкцій за складних навантажень і локальних пошкоджень. Розроблено методику оптимізації параметрів структурних сталезалізобетонних конструкцій. Одержано нові конструктивні рішення на їх основі.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові способи армування бокових порожнин складених сталевих двотаврів, які забезпечують сумісну роботу бетону зі сталевим двотавром. Виявлено характерні форми руйнування зразків стиснутих елементів зі сталевих складених двотаврів з боковими порожнинами, заповненими бетоном. Визначено вплив різних засобів забезпечення сумісної роботи бетону з таким двотавром, а також різних класів бетону за міцністю, висот стиснутих елементів і способів прикладання навантаження на деформативність і несучу здатність досліджених елементів. Розроблено методи розрахунку міцності й оцінки напружено-деформованого стану стиснутих елементів зі сталевих складених двотаврів з боковими порожнинами, заповненими бетоном.

  Скачати повний текст