Висвітлено та проаналізовано досвід використання ефективних тришарнірних залізобетонних рам прольотом 18 м і 21 м в сільськогосподарському будівництві України, Росії, Молдавії, Казахстану, інших зарубіжних країни. Розглянуто особливості методів розрахунку, конструювання й експериментального дослідження тришарнірних залізобетонних рам. Увагу приділено методиці проектування економічних залізобетонних конструкцій, багатопрольотних і блокованих рамних каркасів, конструкцій покриття, стін, фундаментів каркасних будівель, рамних каркасів загальних приміщень сільських громадських будівель, а також будівель і споруд аеродромів сільгоспавіації.

Освещен и проанализирован опыт применения эффективных трехшарнирных железобетонных рам пролетом 18 м и 21 м в сельскохозяйственном строительстве Украины, России, Молдавии, Казахстана, других зарубежных стран. Рассмотрены особенности методов расчета, конструирования и экспериментального исследования трехшарнирных железобетонных рам. Уделено внимание методике проектирования экономичных железобетонных конструкций, многопролетных и блокированных рамных каркасов, конструкций покрытия, стен, фундаментов каркасных строений, рамных каркасов общих помещений сельских общественных строений, а также строений и сооружений аэродромов сельхозавиации.

Розглянуто питання розрахунків залізобетонних рамних конструкцій на міцність, стійкість і за деформованої структури з урахуванням лінійної та нелінійної повзучості. Як базовий прийнято метод переміщень у класичному вигляді. Розроблено апарат, що дозволяє знаходити внутрішні зусилля в елементах залізобетонних стрижневих конструкцій від дії поодиноких деформацій та зовнішнього навантаження з урахуванням повзучості. Наведено таблиці отриманих розрахункових залежностей, таблиці коефіцієнтів згасання, побудовані графіки залежностей внутрішніх зусиль від часу, запропоновано узагальнений коефіцієнт нелінійності. Наведено приклади розрахунків залізобетонних рам з урахуванням повзучості, завдяки чому зроблено висновки про перерозподіл внутрішніх зусиль і зміни площі арматури у перерізі елемента конструкції. Наведено практичні рекомендації щодо розрахунків залізобетонних рам.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку рам за деформаціями з урахуванням дії повторних малоциклових навантажень на П-подібні залізобетонні рами на основі сучасної розрахункової деформаційної моделі та експериментально досліджено роботу даних рам в процесі одноразового і короткочасного малоциклового навантаження. Обгрунтовано умови розрахунку залізобетонних рам з урахуванням перерозподілу зусиль в елементах рами. Наведено нові експериментальні дані про перерозподіл зусиль в елементах рами, в процесі дії повторних малоциклових навантажень. Відзначено, що пластичні шарніри в перерізах рами виникають внаслідок пластичного деформування бетону стиснутої зони на низхідній ділянці діаграми деформування.

Удосконалено методику визначення зусиль у замкнених залізобетонних рамах, перерозподілу зусиль, а також визначення прогинів і ширини розкриття тріщин залізобетонних елементів, що зазнають дії повторних малоциклових навантажень. Експериментально та теоретично досліджено роботу замкнених залізобетонних рам за різних схем і режимів завантаження. Статистично підтверджено задовільну збіжність між теоретичними даними, одержаними за запропонованою методикою, і експериментальними даними. Розробено рекомендації щодо практичного застосування запропонованої методики розрахунків.

Розроблено розрахункові моделі, реалізовані за допомогою числово-аналітичного варіанта методу межових елементів, для визначення частот і форм власних коливань нерозрізних залізобетонних балок і одноповерхових залізобетонних П-подібних рам, а також напружено-деформованого стану (НДС) нерозрізних залізобетонних балок за умов вимушених коливань. Використання створених методик дозволяє визначати НДС досліджених залізобетонних конструкцій за умов динамічних впливів з урахуванням процесів тріщиноутворення.

Изложена методика расчета железобетонных рамных конструкций с учетом процессов трещинообразования при помощи численно-аналитического варианта метода граничных элементов.

Встановлено особливості перерозподілу зусиль і зміни напружено-деформованого стану нормальних перерізів ригеля та стійок на циклах повторних малоциклових навантажень, а також визначення прогинів і ширини розкриття тріщин залізобетонних елементів, що зазнають дії повторних малоциклових навантажень.

Висвітлено нові результати експериментальних досліджень і встановлено особливості роботи залізобетонних рам за дії повторних навантажень. Наведено вдосконалену методику розрахунку елементів рам на основі деформаційної моделі поперечних перерізів. Визначено вплив повторних навантажень на прогини ригелів рам другої та третьої серій.

Наведено реалізацію розрахунків на сейсмостійкість поперечної рами промислової споруди в ПК "ЛИРА 9.6". Проаналізовано поведінку споруди у разі сейсмічності 7, 8 та 9 балів. За результатами досліджень зроблено висновки.

Удосконалено методику вимірювання довжини технологічних тріщин на основі застосування програми "AutoCAD". Встановлено вплив об'єму та виду бетону на ступінь його технологічної пошкодженості. Одержано нові експериментальні дані про вплив технологічної пошкодженості на міцнісні та деформативні властивості важкого бетону, бетону з хімічною добавкою "Пенетрон Адмікс" та фібробетону. Досліджено вплив видів бетону, що розглядаються, на формування технологічної пошкодженості в залізобетонних арках. Досліджений характер утворення та розвитку тріщин у залізобетонних арках, виготовлених з важкого бетону, бетону з хімічною добавкою "Пенетрон Адмікс" та фібробетону, за роботи під навантаженням. Одержано нові експериментальні дані про вплив видів бетону, що розглядаються, на деформації залізобетонних двошарнірних арок за завантаження їх одноразовим короткочасним навантаженням. Уперше в ПК "SCAD" реалізована методика визначення напружено-деформованого стану залізобетонних двохшарнірних арок, виготовлених з важкого бетону, бетону з добавкою "Пенетрон Адмікс" та фібробетону, з урахуванням тріщин і деформацій, набутих у процесі завантаження одноразовим короткочасним навантаженням.

Викладено особливості методів розрахунку, конструювання й експериментального дослідження тришарнірних залізобетонних рам. Обгрунтування розрахункових схем навантажень і удосконалювання методики розрахунку тришарнірних рам для каркасних будівель за міцністю, жорсткістю та тріщиностійкістю з урахуванням деформованої схеми, геометричної та фізичної нелінійності, а також впливу прогинів ригелів і стояків під навантаженням проводили за програмним комплексом ЛІРА. Проведено вибір та обгрунтування ефективності складеної та суцільної піврам, класу бетону, форми перерізу ригелів і стояків піврам. Розроблено нові конструктивні рішення ефективних залізобетонних рам змінного перерізу та їх вузлів на рівні винаходів, удосконалено та впроваджено комплекс методик з експериментально-теоретичного дослідження, розрахунку міцності, стійкості, жорсткості тріщиностійкості, визначення ефективних розмірів рам таврового змінного перерізу, що дозволяє проектувати залізобетонні конструкції маломатеріаломістких будівель, знизити витрати бетону, металу й експлуатаційні витрати. Розроблено новий спосіб виготовлення рам з елементів таврового профілю змінного перерізу та їх монтажу за а.с. Проведено експериментальні дослідження й узагальнено методику розрахунків за міцністю, стійкістю, жорсткістю та тріщиностійкістю. Одержано результати розрахунку 42-х рам на ПК ЛІРА та зіставлення їх з експериментальними даними показують, що розбіжності між експериментальними та розрахунковими даними за міцністю та деформаціям складає у межах 10 %. Запропоновано рекомендації з покращання конструкцій піврам і технології їх виготовлення, що призводять до зменшення ширини розкриття тріщин. Розроблено робочі креслення та номенклатура 24-х марок суцільних і складених залізобетонних піврам РЖ і РЖС, для каркасних будинків сільськогосподарських споруд шириною 18 і 21 м з висотою стояка 3,3 й 3,6 м під уніфіковані розрахункові навантаження 7,5, 13,5, 16,0 кН/м з урахуванням різних варіантів покриття. Проведено експериментальні дослідження й удосконалено методику проектування нових багатопрольотних і блокованих рамних каркасів, проектування нових конструкцій покриття, стін і фундаментів каркасних будівель на рівні 17-ти винаходів. Викладено особливості проектування рамних каркасів приміщень залів сільських громадських будівель та будівель і споруд аеродромів сільгоспавіації. Розроблено нову методику з проектування економічних залізобетонних конструкцій.

Запропоновано методику побудови лінеаризованих діаграм "згинаючий момент - кривизна". Розвинено застосування чисельно-аналітичного методу граничних елементів, що дозволяє враховувати змінення жорсткостей елементів та їх ділянок. Результати розрахунків залізобетонних статично невизначених рамних конструкцій з використанням запропонованої методики практично збігаються з експериментальними даними та даними інших авторів.

Розроблено методологію розрахунку n разів кінематично невизначених залізобетонних рам, з урахуванням повзучості і віброповзучості, на основі методу скінченних елементів і рекурентних формул, які дозволяють спростити й автоматизувати розрахунок стрижневих систем на тривалі процеси - усадку, повзучість і віброповзучість бетону.

Наведено методику нелінійного розрахунку двох шарнірної залізобетонної рами з штучним регулюванням зусиль, з врахуванням повзучості бетону за допомогою програмного комплексу "Ліра".

Изложены основные методы расчета статически неопределимых рамных конструкций. Раскрыты теоретические основы численно-аналитического метода граничных элементов. Определено напряженно-деформированное состояние пространственных рамных конструкций в упругой стадии при помощи численно-аналитического метода граничных элементов. Рассмотрены правила определения внутренних усилий и перемещений. Освещены вопросы автоматизации формирования матриц численно-аналитическим методом граничных элементов при расчете пространственных упругих рамных конструкций. Изучено напряженно-деформированное состояние железобетонных элементов в упругой стадии работы. Осуществлен расчет железобетонных пространственных рамных конструкций с учетом трещинообразования.

Розглянуто питання проектування, будівництва та впровадження залізобетонних рамних конструкцій прогонами 18, 21 м для сільськогосподарських виробничих будівель, зальних приміщень громадських будівель та будинків і споруд аеродромів сільгоспавіації. Показано, що споруди належать до швидкомонтованих каркасних будівель і мають такі переваги, як значний вільний простір усередині споруди та більш низька вартість у порівнянні з іншими спорудами такого призначення.

Розглянуто задачу розрахунку просторової залізобетонної рами методом скінченних елементів (МСЕ) з урахуванням деформованої схеми та тривалих процесів - усадки, плинності та віброповзучості бетону. Розрахунок з урахуванням деформованої схеми або деформацій поздовжнього згину називають ще деформаційним розрахунком. Отримано матриці жорсткості трьох типів скінченного елемента в місцевій системі координат, матрицю жорсткості всієї системи, розв'язок вирішуючого рівняння та алгоритм МСЕ. Наведено пропозиції по формулам автоматизованого розрахунку, а також приклад розрахунку просторової рами.