Сформульовано та розв'язано задачу розрахунку несучої здатності, тріщиностійкості та прогинів двохосно попередньо-напружених сталефібробетонних (СФБ) плит при поперечних навантаженнях. Розроблено методику розрахунку таких конструкцій на основі деформаційного методу розрахунку. При цьому враховується повна діаграма СФБ при стиску, робота сталефібробетону в розтягнутій зоні. Також враховується вплив двохосного стиску бетону у стиснутій зоні. Розглянуто та розв'язано задачу визначення втрат попереднього напруження в двохосно попередньо-напружених СФБ плитах, викликаних усадкою та повзучістю СФБ. Розглянуто та розв'язано також задачу визначення деформацій повзучості СФБ в умовах двохосного стиску, запропоновано методику їх визначення. Розвинуто методики: розрахунку несучої здатності, тріщиностійкості та прогинів комбіновано-армованих залізобетонних конструкцій зі сталевою фіброю та звичайною і попередньо-напруженою арматурою; врахування тривалих факторів (усадка та повзучість СФБ) при визначенні реальних напружень в арматурі. Результати роботи використано при розробці проєктів перекриттів і покриттів монолітно-каркасних будівель та плитних елементів інженерних споруд. Окремі результати впроваджено в навчальний процес на кафедрі залізобетонних і кам'яних конструкцій Київського національного університету будівництва та архітектури у вигляді спеціалізованого курсу лекцій, а також при виконанні магістерських робіт студентів спеціальності "Промислове та цивільне будівництво".

Досліджено напружено-деформований стан монолітних залізобетонних плит перекриттів із вкладишами-пустотоутворювачами, що мають початкові недоліки. Проаналізовано існуючі конструктивні рішення полегшених залізобетонних конструкцій і технологій їх зведення з метою оцінки доцільності застосування вкладишів-пустотоутворювачів у монолітному каркасному будівництві. Розглянуто роботи авторів, що займалися теоретичними й експериментальними дослідженнями полегшених залізобетонних плит. Позначено головні переваги та недоліки відомих вітчизняних й іноземних систем, що розглядаються. Вивчено та систематизовано початкові технологічні відхилення, що породжують появу конструктивних недоліків досліджуваних систем. Виконано чисельний аналіз впливу даних недоліків на напружено-деформований стан системи, на базі чого сформульовано допуски на відхилення положення вкладишів й арматурних виробів. Виконано аналіз взаємозалежності напружено-деформованого стану розглянутих конструкцій від розмірів вкладишів-пустотоутворювачів і їх розташування з умови мінімізації витрати бетону. Вирішено завдання оптимального розкроювання вихідної заготовки листа-пустотоутворювача на вкладиші необхідного розміру з метою мінімізації відходів матеріалу заповнювача. Визначено рекомендовані геометричні параметри плит з умов забезпечення цілісності, вогнестійкості та надійності. Розроблено склад самоущільнюваного бетону з розпливом конусу 675 мм, що забезпечує бетонування конструкцій із вкладишами в одну стадію без вібрування та розривів. Запропоновано нове конструктивне рішення пластикових фіксаторів для вкладишів, що унеможливлюють зміщення вкладишу від проєктного положення. Виконано експериментальну верифікацію запропонованого конструктивно-технологічного рішення шляхом натурного випробування полегшеної плити перекриття нежитлової будівлі за допомогою методу гідростатичного навантаження. Результати дослідження впроваджено на ряді будівельних об'єктів у м. Харків. Підтверджено одержане в ході теоретичного моделювання зменшення власної ваги конструкції на 30 % та вартості зведення на 12 %.

Показано, що більшість розрахунків плитних залізобетонних конструкцій базується на класичній теорії згину пружних пластин. За результатами теоретичного аналізу з використанням методу скінченних елементів та теорії оболонок встановлено, що циліндричні жорсткості плитних елементів з трубчастими вставками в обох напрямках різні. Моделюючи роботу плит з вставками квадратного, прямокутного і круглого перерізу і використовуючи метод скінченних елементів, отримали циліндричні жорсткості плит з геометричними параметрами, характерними для реальних плитних конструкцій.

Показано, що більшість розрахунків плитних залізобетонних конструкцій базується на класичній теорії згину пружних пластин. За результатами теоретичного аналізу з використанням методу скінченних елементів та теорії оболонок встановлено, що циліндричні жорсткості плитних елементів з трубчастими вставками в обох напрямках різні. Моделюючи роботу плит з вставками квадратного, прямокутного і круглого перерізу і використовуючи метод скінченних елементів, отримали циліндричні жорсткості плит з геометричними параметрами, характерними для реальних плитних конструкцій.

Наведено розрахунок залізобетонної плити перекриття на вогневий вплив із урахуванням впливу термоползучесті бетону. Розрахунок виконано в 2 етапи. На першому етапі вирішено задачу нестаціонарної теплопровідності для визначення температурного поля по перерізу плити. На другому етапі виконано розрахунок на міцність з урахуванням жорсткісних і деформаційних характеристик бетону та арматури, а також із урахуванням впливу плинності.

Приведен пример поверочного расчета многопустотной плиты перекрытия, усиленной наращиванием сечения в сжатой зоне, с учетом действия нагрузок малоциклового характера. Указано, в каких случаях малоцикловое нагружение оказывает влияние на несущую способность железобетонных конструкций.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н539.4

Рубрики:

Залізобетонні плити, панелі

Шифр НБУВ: Ж69121 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Выполнен анализ динамической реакции мостовых плит на локализованную нагрузку Фридлендера на базе трехпараметрической модели основы с учетом инерции грунта. Мостовая плита представлена тонкой ортотропной пластиной конечной размерности, которая может вращаться и передавать деформацию по контуру. Грунтовое основание описывают с помощью модели основания Пастернака с учетом показателя инерции грунта, локализованную динамическую нагрузку моделируют в виде убывающей функции Фридлендера с учетом положительной и отрицательной фаз при временном распределении, описываемым дельта-функцией. Основное уравнение задачи решают с помощью модифицированного метода Болотина для определения собственных частот и индексов мод системы. Программа "Математика" использована для определения собственных частот системы с помощью трансцендентных уравнений. Приведены результаты анализа ряда параметров, относящихся к динамической реакции пластин на локализованную динамическую нагрузку, включающую положительную и отрицательную фазы. Выполнено численное моделирование воздействия нагрузки Фридлендера при введении отрицательной фазы на реакцию мостовой плиты.

Статический анализ плиты на упругом основании выполняется двумя способами на примере железобетонной дорожной плиты покрытия 2ПП30.18-30 серии Б3.503.1-1, предназначенной для временных дорог. Выполнен статический расчет плиты на ПК "ЛИРА". Также, плита рассчитана вариационно-разностным методом как конструкция на линейно-упругом неоднородном основании. При расчете в ПК "Лира" рассматривается 6 вариантов загружения (центральные и краевые); при расчете вариационно-разностным методом - только центральное загружение. Приведены результаты численных исследований в сопоставлении для двух вариантов расчетов.

Викладено результати розробок, досліджень і практики будівництва плитних залізобетонних конструкцій різного призначення, оптимізованих використанням ефективних вставок. Розглянуто монолітні залізобетонні перекриття, плитні конструкції фундаментів, прогонових будов мостів та окремих споруд. Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень плитних конструкцій із вставками та пропозиції щодо їх розрахунку. Подано технологічні особливості улаштування плитних конструкцій із вставками та їх техніко-економічні показники.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н441.33 + Н539.4-02

Рубрики:

Залізобетонні перекриття

Залізобетонні плити, панелі

Шифр НБУВ: РА433853 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено дослідження напружено-деформованного стану нового типу архітектурно-будівельної системи "Монофант" унаслідок одночасного впливу вертикальних навантажень та нагрівання за стандартним режимом пожежі. Одержано поля температур за висотою перетину для всіх меж вогнетривкості. Запропонований алгоритм ураховує трансформації розрахункової схеми залежно від величин температур і надлишкового тиску в порожнинах розташування утеплювача.

Запропоновано методи прямого проектування дисків перекриттів, складених зі збірних залізобетонних попередньо напружених плит балкового типу, армованих канатною арматурою. Розроблено уточнену методологію розрахунку та технології виготовлення цих плит методом безопалубного стендового формування. Напружено-деформований стан в окремих плитах, що формують диск перекриття, визначено аналітичним методом при розгляді сумісної роботи плит у складі диска на згин і крутіння при різній кількості плит у диску, різних прогонах і різному навантаженні. Розроблено шляхи розв'язання задачі методом скінченних елементів у середовищі ПК ЛІРА-САПР 2013. Виконано динамічний аналіз роботи збірного диска перекриття. Встановлено розбіжності у визначенні параметрів власних коливань між окремими балковими плитами, збірним і монолітним дисками. Подано аналіз економічної ефективності запропонованих рішень. Результати впроваджено під час виготовлення плит, а також під час проектування та будівництва житлових будинків у м. Суми.

Приведены результаты экспериментального исследования несущей способности, трещиностойкости и деформативности образца монолитного перекрытия из керамзитобетона на многокомпонентном вяжущем и кварцевом песке.

Дисертаційна робота присвячена розвитку аналітичних і числових методів розрахунків залізобетонних кесонних перекриттів. Розширено алгоритм методу переміщень у плані можливості врахування крутіння, що необхідно за навантажень, дія яких призводить до виникнення крутних моментів, що становлять 10 - 20 % від згинальних моментів. Метод переміщень також одержав розвиток для деформаційного розрахунку перехресно-балкових систем. Алгоритм залишається традиційним, спочатку виконується розрахунок в пружній постановці, та визначаються поздовжні сили першого наближення, потім проводиться новий розрахунок з обліком знайдених поздовжніх сил першого наближення. Одержано функції, що коректують коефіцієнти канонічних рівнянь. Запропоновано методику розрахунків кесонних перекриттів числово-аналітичним методом граничних елементів, що дозволило одержати розв'язну систему алгебричних рівнянь, яка на два порядки менша за аналогічну систему в методі скінченних елементів, зі збереженням прийнятної для інженерної практики точності обчислень, і при цьому не вимагає використання дорогих спеціальних програм. Розроблено методику моделювання та розрахунків кесонних перекриттів у програмах SCAD та ANSYS. Відзначено, що перевагу слід віддавати пакету ANSYS, у бібліотеці скінченних елементів якого є елемент, що дозволяє в автоматичному режимі моделювати появу тріщини в бетоні та переходити до нелінійного розрахунку. Проведені експериментальні дослідження кесонного перекриття, які підтвердили ефективність і точність розвинених аналітичних і комп'ютерних методів розрахунків залізобетонних кесонних перекриттів.

Здійснено комплексні дослідження фізико-механічних характеристик міцності звичайного неавтоклавного конструктивно-теплоізоляційного пінобетону та пінобетону, армованого поліпропіленовою фіброю (фібропінобетону), а також одержано математичні залежності цих характеристик в залежності від його густини (марки). Розроблено методику та проведено експериментальні дослідження пінобетонних плит, опертих по контуру, на продавлювання штампом з метою встановлення доцільності їх горизонтального армування і вибору його оптимального виду. Виконано розрахунок з використанням існуючих раніше рекомендацій та чинних євронорм для розрахунку бетонних армованих і неармованих плит на продавлювання для перевірки можливості їх застосування для пінобетонних плит. Запропоновано методику для інженерного розрахунку несучої здатності опертих по контуру плит, що працюють на згин від продавлювального зусилля. Розроблено рекомендації з розрахунку та проектування пінобетонних неармованих та армованих плит, що працюють на продавлювання, та виконано впровадження результатів досліджень.

Висвітлено вдосконалену розрахункову схему середньої плити безкапітельно-безбалкової каркасної конструктивної системи з урахуванням деформацій сумісних елементів усього перекриття.

Наведено розв'язання науково-технічної задачі підвищення ефективності вогневих випробувань шляхом виявлення залежності значень межі вогнестійкості несучих стін від дисперсії температур на їх обігрівальних поверхнях як наукового підгрунтя підвищення ефективності оцінювання результатів таких випробувань. Визначено залежність значень межі вогнестійкості несучих стін від дисперсії температур на їх обігрівальних поверхнях, а також похибки визначення межі вогнестійкості. Доведено, що можливо отримати конструктивні параметри вертикальної випробувальної вогневої печі, які мінімізують дисперсії температур по обігрівальній поверхні конструкції під час випробувань на вогнестійкість несучих стін. Отримало подальший розвиток застосування обчислювальних експериментів для проектування нових і вдосконалення параметрів діючих печей для випробувань з оцінювання вогнестійкості несучих стін.

Мета дослідження - удосконалення методу розрахунку міцності та тріщиностійкості тришарових залізобетонних стінових панелей з урахуванням особливостей будови та роботи конструкції. Визначено, що суттєвою перевагою при виготовленні тришарових панелей з середнім шаром з полістиролбетону є утворення монолітної в'язі між шарами, що знижує витрату робочої арматури та виключає утворення теплопровідних включень у порівнянні з аналогічними тришаровими конструкціями з гнучкими в'язями або залізобетонними брусами. Розрахунок моменту утворення тріщин і міцності перерізів нормальних до поздовжньої осі для тришарових конструкцій з монолітною в'язю виконано методом приведених перерізів (з модифікацією) та запропонованим методом. Визначено особливості виготовлення тришарових огороджувальних залізобетонних конструкцій з теплоізоляційним шаром з полістиролбетону та методику проведення їх випробувань. Теоретична оцінка одержаних результатів показала, що розрахунок тришарових залізобетонних елементів монолітного перерізу на міцність і тріщиностійкість з урахуванням їх особливостей напружено-деформованого стану за запропонованим методом найбільш точно оцінює експериментальні результати. Проведено дослідження техніко-економічних показників, за результатами якого виявлено, що найбільш економічним варіантом є тришарові залізобетонні панелі з монолітною в'язю між шарами та середнім шаром з полістиролбетону.

Перспективним напрямком застосовування збірних конструкцій є індустріальний безкапітельно-безбалковий каркас (аналог системи "КУБ"). Сьогодні цей каркас зазнав багатьох удосконалень, а тому його можна запропонувати для вирішення завдань програми забезпечення громадян доступним житлом. До складу каркасу входять колони, елементи жорсткості та плити перекриття. Внутрішні зусилля у плитах перекриття такого каркасу розподіляються нерівномірно, тому доцільно армувати плити відповідно до методики побудови епюри матеріалів. Така методика передбачає улаштування обривів поздовжньої арматури. В основу визначення місць обривів покладено кінематичний спосіб методу граничної рівноваги. Суть його в тому, що гранична рівновага плити описується рівнянням рівності віртуальних робіт між зовнішніми та внутрішніми зусиллями на можливих відповідних переміщеннях цих зусиль. Мета дослідження - розроблення методики розрахунку несучої здатності збірних плит безкапітельно-безбалкової каркасної конструктивної системи на основі кінематичного способу методу граничної рівноваги з використанням методів оптимізації. Запропонований підхід надає змогу враховувати схему обпирання плит і характер прикладання до них навантаження. Плити з обривами поздовжньої арматури більше відповідають умовам розподілу внутрішніх зусиль, що надає можливість зменшити витрати арматурної сталі, економія може становити від 15 до 25 %.