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

Дисертація присвячена порівняльному аналізу роботи та напруженодеформованного стану (НДС) сталезалізобетонних плит перекриття з різнимивидами профільованого настилу.Проведено дослідження НДС сталезалізобетонних плит перекриття зпрофільованим настилом аналітичними методами за математичною моделлю,що враховує депланацію поперечних перерізів. Удосконалено математичнумодель композитних брусів з метою її адаптації для розрахунку НДСсталезалізобетонних плит перекриття з профільованим настилом та отриманізалежності, що описують розподіл нормальних і дотичних напружень зависотою перерізу, що дало змогу коректно визначати ширину поперечногоперерізу при наявності порожнин.Проведено експериментальне дослідження сталезалізобетонних плитперекриття з профільованим настилом та їх компонентів, отримано дані щодоособливостей роботи під короткочасним навантаженням, характеру НДС,міцності та деформативності такого типу конструктивних елементів, а такожверифікації аналітичних та чисельних моделей їх розрахунку.Удосконалено методику чисельного моделювання НДС сталезалізобетоннихплит з профільованим настилом з урахуванням особливості їх геометрії тароботи під навантаженням.Ключові слова: напружено-деформований стан, сталезалізобетонні плитиз профільованим настилом, сталезалізобетон, метод скінчених елементів, зсув,депланація, анкерування, виштамповки.^UThe dissertation is devoted to the comparative analysis of work and strainstressed state (SSS) of steel reinforced concrete slabs with different types of profiledsteel sheeting.The actuality of theme was substantiated, the purpose and tasks of researches,scientific novelty and practical value of work were formulated, its generalcharacteristic and connection with scientific programs were presented.The possibility of using modern numerical methods and software complexes forthe calculation of steel reinforced concrete slabs with profiled steel sheeting, inparticular the finite element method (FEM), was investigated. The comparativeanalysis of modern software systems implementing FEM is carried out. 20The research of SSS of steel reinforced concrete slabs with profiled steelsheeting by analytical methods in a mathematical shear model taking into account thedeplanation of cross-sections is devoted.Improvement of known analytical models of SSS (mathematical shear model) inthe framework of these studies was carried out in two stages: first of all the classicmodel based on the hypothesis of plane cross sections and taking into account theheterogeneity of the cross-section, was adapted to describe the SSS of steel reinforcedconcrete slabs; at the second stage of the research the functions of distribution ofstresses at the height of the cross section were obtained, as well as the ratio fordetermining the stresses and coefficients of stiffness with taking into account thedeformations of shear.The experimental research of steel reinforced concrete slabs with profiled steelsheeting and their components, the purpose of which was to obtain data on thepeculiarities of work under short-time loads, the peculiarities of the SSS, character ofSSS, the strength and deformability of this type, structural elements, as well as theverification of analytical and numerical models for their calculation are devoted. Thechapter contains data on the accepted methodology, tasks and experimental researchprogram, as well as the analysis of the results.During the experiment, a special attention was paid to determining the physicaland mechanical properties of materials of experimental samples – profiled steelsheeting and flexible reinforcement, reinforced concrete and concrete contact withprofiled steel sheeting with punching. For this purpose, a series of prototypesconsisting of steel sheets, cut from profiled steel sheeting, and a concrete mixture,which poured into molds fixed on a steel sheet symmetrically on both sides (forobtaining conditions of pure shear) was made. The experiment ended when at leastone of the concrete cubes were stripped off a steel sheet.In the result of experimental researches, the efficiency of the application of theanchor structures proposed by the author the constructions of anchoring in the formof punching on the profiled steel sheeting was confirmed in comparison with the slabwithout additional anchoring facilities), which can be recommended as the main onesin the design of combined structural elements combining materials whose physicaland mechanical characteristics significantly different.For the creation of finite-element models, the original drawings of profiled steelsheeting and composite steel reinforced concrete slabs were used. The procedure forconstructing finite-element models envisaged the development of basic threedimensional geometric models of profiled steel sheeting and slabs.Linear and nonlinear static calculations were performed for all models.The results of the FEM calculations were confirmed by the conclusion obtainedin the experimental researches that the most effective is the anchoring method, usinganchors in the form of punching, which are located in a horizontal plane and intersectthe walls of the profiled steel sheeting.On the basis of the conducted researches, general conclusions on the application,modeling and calculation of steel reinforced concrete slabs with profiled steelsheeting are formulated, and their results were implemented during the constructionof a shopping and entertainment сenter in Kyiv.Keywords: stress-strain state, reinforced slab with profiled steel sheeting,reinforced concrete, finite element method (FEM), shear, deplanation, anchoring,punching.