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

  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

Викладено основні теоретичні дослідження щодо статистичної забезпеченості матеріалів - дрібнозернистого бетону, сталевої фібри, сталефібробетону. Визначено надійність розрахункового апарату діючих рекомендацій стосовно розрахунку сталефібробетонних конструкцій. Запропоновано статистичні методи для розрахунку сталефібробетонних елементів, що працюють на розтяг, стиск і згин. За результами проведених досліджень визначено вплив різних факторів та їх сполучень на мінливість властивостей сталефібробетону, а також вплив мінливості початкових даних на надійність розрахункових формул і несучої здатності елементів зі сталефібробетону. Наведено пропозиції щодо оцінювання надійності залізобетонних згинальних елементів, підсилених шаром сталефібробетону.

  Скачати повний текст

Досліджено питання несучої здатності та деформативності, а також розроблено теоретичні методи визначення напружено-деформованого стану згинальних конструкцій зі сталевих двотаврів з порожнинами, заповненими бетоном. Проведено експериментальне дослідження конструкцій, що згинаються, зі сталевих двотаврів з порожнинами, заповненими бетоном різних класів за міцністю та різними типами армування. Показано особливості роботи зразків під навантаженням. Розроблено метод оцінювання напружено-деформованого стану сталезалізобетонного елементу з використанням методу скінченних елементів та рекомендації щодо інженерного методу розрахунку.

  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

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

Досліджено взаємодію елементів у системі "висяча стіна - рандбалка". Здійснено моделювання напружено-деформованого стану системи з використанням кінцево-елементної моделі, формалізованої в середовищі ВК "ЛІРА". Проаналізовано вплив ряду факторів на роботу висячих стін, а саме: враховано фізичну та конструкційну нелінійності, оцінено вплив зміни співвідношення модулів деформацій матеріалів кладки і рандбалки на величини напружень і деформацій у стіні, з'ясовано значення збільшення висоти висячої стіни на її напружено-деформований стан, визначено роль зміни кількості та розмірів прорізів у кладці на характер опору, розглянуто вплив збільшення ширини опор під рандбалкою на концентрацію напружень в опорній зоні. Оцінено вплив зчеплення між стіною та рандбалкою на розподіл контактних напружень. У дослідженні було використано рандбалки різної конфігурації. На підставі аналізу одержаних результатів здійснено регулювання параметрами системи у нелінійній постановці, а також побудовано процедури прямого визначення фізико-геометричних характеристик конструкцій. З використанням методу адаптивної еволюції розглянуто задачу раціоналізації балки - стінки з прорізами. Здійснено експериментальне випробування натурних фрагментів цегельних стін з прорізами, обпертих на залізобетонні рандбалки і завантажених вертикальним навантаженням у площині стіни. Запропоновано метод розрахунку рандбалок з залученням Вінклерової моделі основи змінної жорсткості, зокрема, з урахуванням зон відриву рандбалок від кладки.

  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

Здійснено експериментально-теоретичні дослідження сталезалізобетонних балкових конструкцій та оцінено міцність і деформативність у зоні чистого згину. Визначено доцільні розміри залізобетонної полички та профільної двотаврової балки. Розроблено математичну модель і програму розрахунку на ЕОМ за методами гіпотези плоских перерізів і послідовних наближень з урахуванням реальних діаграм деформування матеріалів, які дають змогу виявити напружено-деформований стан сталезалізобетонних балкових конструкцій, що працюють на згин, на всіх стадіях завантаження. Розроблено конструктивне рішення сталезалізобетонної балки та запропоновано методику визначення міцності та деформативності, а саме, прогинів.

  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

Розроблено методику оцінки напружено-деформованого стану (НДС) тришарових сталебетонних плит за різних умов обпирання у разі силових впливів. Створено методику врахування різних умов обпирання сталебетонних плит, що згинаються. Введено поняття фіктивних опорних закріплень і фіктивних консолей у кутових зонах, яке уможливлює розрахунок даних плит будь-якої конфігурації. Розроблено обчислювальний апарат розрахунку НДС сталебетонних плит за довільно розташованого у плані короткочасного навантаження. Наведено методику визначення зрушувальних сил між бетоном і сталевим листом, що передбачає знаходження необхідних зв'язків зрушення. За розробленою програмою на ЕОМ проведено числові дослідження й одержано дані про вплив на НДС плит виду навантаження, способів обпирання за контуром, міцнісних і деформативних характеристик бетону і сталевих листів, товщини сталевих листів, піддатливостей контакту. Запропоновано конструкцію сталебетонної плити, у якій бетон складається з двох шарів: важкого та легкого бетону (у розтягнутій зоні).

  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

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

Розроблено нові конструктивні рішення сталезалізобетонних балок з зовнішнім листовим армуванням, вивчено міцність і деформативність нормальних і похилих перерізів. Проведено експериментальні дослідження конструкцій, що згинаються, заповнених бетоном різних класів за міцністю та типами армування. Визначено особливості функціонування зразків під навантаженням. На підставі експериментально та теоретично одержаної схеми руйнування розроблено методику оцінки несучої здатності сталезалізобетонних балок за допомогою методу граничних станів. Розроблено математичну модель і програму розрахунку на ЕОМ за методами гіпотези плоских перерізів з урахуванням реальних діаграм деформування матеріалів, які дозволяють визначити напружено-деформований стан сталезалізобетонних балкових конструкцій, що працюють на згин, на всіх стадіях завантаження. Запропоновано методи проектування нових сталезалізобетонних ригелів. Основні результати наукового дослідження використано в процесі проектування згинальних несучих конструкцій, що дозволило зменшити витрати матеріалів і прискорити термін будівництва. Теоретичні розрахунки підтверджено натурними випробуваннями нових типів ригелів.

  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

Запропоновано загальні принципи конструювання лозолітових панелей. Розроблено транстропну модель деревини виноградної лози (ВЛ). Обгрунтовано використання логнормального розподілу у методиці призначення розрахункових опорів однолітньої деревини ВЛ. Одержано достовірні механічні характеристики для деяких типів деревини ВЛ. Розроблено параметричну оцінку оптимальної лозолітової панелі. Наведено підходи до розрахунку цільноформованих панелей з пошаровим армуванням. Експериментально встановлено несучі здатності та деформативності лозолітових панелей різних типів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість підвищення ефективності нерозрізних сталезалізобетонних балок за допомогою локального попереднього обтиснення у зонах дії максимальних згинальних моментів лише на опорах, тільки у прольотах, на опорах та прольотах одночасно. Розроблено методику розрахунку несучої здатності нерозрізних сталезалізобетонних локально попередньо напружених балок, яка дозволяє враховувати фізичну нелінійність та історію навантаження. Дану методику розроблено на базі спільного використання методу граничної рівноваги та нелінійної розрахункової деформаційної моделі з урахуванням фізичної та геометричної нелінійності. Результати наукового дослідження впроваджено під час реконструкції трьохпрольотного Рогатинського моста та заміні перекриття у житловому будинку в Харкові.

  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

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