Изложена теория расчета предварительно напряженных однослойных стеновых панелей на усилия предварительного напряжения арматуры, вертикальную и горизонтальную эксплуатационные нагрузки с учетом реальных условий опирания и армирования панелей, усадки и ползучести поризованного бетона. Особое внимание уделено расчетам напряжений и деформаций взаимодействия предварительно напряженной арматуры и бетона на основе применения методов упругости, ползучести и строительной механики.

Описано поведение железобетонных плит под воздействием динамических и статических нагрузок в рамках классической теории изгиба изотропных пластин. Рассмотрен алгоритм расчета.

Рассмотрены особенности построения механической модели оценки деформаций и прочности в железобетонных плитных конструкциях при сложном напряженном состоянии, обусловленном трещинообразованием. Предложена методика определения несущей способности плитных конструкций с оценкой запаса прочности. Описаны аналитические диаграммы циклического деформирования железобетонных элементов. Проанализированы основные физические зависимости между напряжениями и деформациями для плиты различной толщины в стадии с трещинами.

Розглянуто практичний метод розрахунку поперечної арматури у плитах безбалочних безкапітельних перекрить. Продавлювання потрактовано як опір плити руйнуванню за похилими перерізами, а не як зріз за умовною поверхнею зрізаної піраміди.

З використанням методики здійснено комплексні теоретичні дослідження роботи залізобетонних плит за межами пружності з урахуванням тріщиноутворення. Запропоновано модель руйнування даних плит внаслідок дії навантаження та установлено співвідношення між довжинами сторін плити та скінченного елемента для одержання кращої збіжності результату під час визначення прогинів. Обгрунтовано можливість з певними уточненнями адаптувати формулу СНП 2.03.01-84*, що дозволяє визначити кривизну на ділянках з тріщинами для залізобетонних плит. Наведено метод визначення прогинів у плитах з урахуванням нелінійності та тріщиноутворення. Розвинуто теоретичні засади визначення деформацій у залізобетонних плитах з урахуванням нелінійних процесів.

Розроблено методику розрахунку еквівалентних температур для визначення температурних зусиль. Виявлено, що у "балкових" плитах утворюються великі температурні зусилля, взаємопов'язані з наявністю двосторонніх зв'язків за кромкою опирання. Наголошено на необхідності врахування плоского напруженого стану у "балкових плитах" за наявності двосторонніх зв'язків на опорних плитах. Запропоновано метод розрахунку вогнестійкості залізобетонних плит з використанням комп'ютерних технологій. У разі розрахунку температурних моментів установлено суттєву різницю між результатами, одержаними за стрижневою схемою та розрахунком нерозрізної "балкової плити". Розроблено інженерну методику розрахунку балкових плит. Проведено числове моделювання напружено-деформованого стану залізобетонних прямокутних плит у разі різних зв'язків за контуром. Одержано таблиці коефіцієнтів для визначення температурних моментів. Досліджено вогнестійкість залізобетонної плити з чотирма консолями, яка спирається у середній частині на чотири канти за умов одностороннього нагріву знизу. Запропоновано методику розрахунку вогнестійкості плит, що працюють у двох напрямках. Проведено експериментальні дослідження нерозрізних залізобетонних плит за сумісної дії навантаження та температури.

Досліджено вплив постійних і малоциклових навантажень на міцність, деформативність і тріщиностійкість слабоармованих плит. Наведено результати вивчення несучої здатності плит і моментів тріщиноутворення, а також експериментальних і числових досліджень деформативності плит. Здійснено експериментальне та теоретичне дослідження висоти стиснутої та розтягнутої зони бетону над тріщиною, а також відстаней між тріщинами та ширини розкриття тріщин двовісно працюючих плит за умов їх частого згину у двох напрямах. Обгрунтовано методику розрахунку двовісно працюючих плит за шириною розкриття тріщин з урахуванням роботи розтягнутого бетону над тріщиною.

Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень напружено-деформованого стану залізобетонних плит, завантажених зосередженим та рівномірно розподіленим навантаженням. Спирання плит шарнірне по кутах і контуру. Армовані ненапруженою та попередньо напруженою арматурою плити розташовано в одному та двох напрямках. Запропоновано залежності для визначення міцності, тріщиностійкості та прогинів плит. Враховано схему завантаження, зусилля обтиску бетону попередньо напруженою арматурою, зважаючи на втрати від швидкоплинної та тривалої повзучості бетону, а також показники його усадки.

Запропоновано методику оцінки межових тривалих прогинів круглих і прямокутних залізобетонних плит, вільно обпертих чи затиснених за контуром, що враховує тріщиноутворення та повзучість бетону. Запропоновано варіант метод рівноважних скінченних елементів (МРСЕ) (у зусиллях), який розширює математичну модель А.А.Чираса. Він дозволяє визначати напружено-деформований стан криволінійно ортотропних (склопластикових чи залізобетонних) пластинок і забезпечує достатню точність результатів розрахунку. Стосовно залізобетонних плит враховано фізичну нелінійність деформування, обумовлену тріщиноутворенням та повзучістю бетону. Розроблено й обгрунтовано співпадання з експериментальними даними А.М.Овечкина методику деформаційного розрахунку пологих куполів за вісесиметричого навантаження, яка базується на вдосконаленому МРСЕ.

Розроблено та експериментально обгрунтовано методику розрахунку згинних за двома напрямками сталебетонних плит за силових і температурних впливів, у тому числі і за умов стандартної пожежі, з урахуванням нелінійності деформування та тріщиноутворення бетону за умов плоского напруженого стану, пластичних деформацій сталевого листа за межею пружності, податливості об'єднання листа з бетоном. Одержано повну систему рівнянь, що описує напружено-деформований стан малого елемента сталебетонної плити під дією навантаження та температури. Зроблено аналіз числових розрахунків плит з різними міцнісними та геометричними характеристиками матеріалів, засобами температурного захисту та схемами температурного впливу.

Наведено числово-аналітичну методику визначення зусиль взаємодії збірних плит, а також зусиль в окремих плитах. Запропоновано розрахункові моделі перекрить, що враховують неосьове прикладання навантажень, обпирання крайніх плит на стіни повздовжніми ребрами. Розроблено методику спрощеного просторового розрахунку збірного перекриття. Наведено практичні рекомендації щодо використання розробок у практиці проектування перекрить. Експериментально досліджено на натурному фрагменті перекриття зі збірних багатопустотних плит з урахуванням його просторової роботи. Підтверджено достовірність теоретичних досліджень.

Розроблено конструкцію сталебетонної плити перекриття, в якій сумісна робота тонкого металевого листа з бетоном досягається завдяки зробленим в цьому листі прямокутним просічкам, які відігнуто та приварено до бортових елементів листа, а утворена металева конструкція заповнена бетоном. Виготовлено та випробувано дослідні зразки з різним розташуванням просічок. У процесі випробування зразків одержано та проаналізовано дані стосовно закономірностей деформування та вичерпання несучої здатності плит, характеру тріщиноутворення в бетоні та пластичних властивостей в сталевому листі, а також схем руйнування зразків перекриттів. На підставі одержаної схеми руйнування розроблено методику оцінки несучої здатності сталебетонного перекриття за допомогою метода межової рівноваги. Несучу здатність визначено за нормальним перерізом та за міцністю контакту листа з бетоном. З використанням метода скінченних елементів за допомогою проектно-обчислювального комплексу Stucture CAD для Windows розроблено розрахункову модель сталебетонних перекриттів та оцінено напружено-деформований і обгрунтовано граничний стани.

  Скачати повний текст

Розроблено полегшену конструкцію перекриття для залізобетонних каркасів будинків з регулярним і довільним розташуванням колон і діафрагм, а також для безкаркасних будинків з залізобетонними та кам'яними несучими стінами. Запропоновано конструктивне рішення перекриття, інженерні методи його розрахунку за межовими станами обох груп. Одержано експериментальні дані стосовно міцності та деформативності перекриттів даної конструкції. Оцінено точність та коректність розроблених методик розрахунку. Обчислено вихідні розрахункові змінні, необхідні для розрахунку перекриттів за межовими станами досліджених груп та придатні для безпосереднього впровадження в інженерну практику. Визначено техніко-економічні показники перекритів розробленої конструкції. Здійснено порівняння техніко-економічних характеристик існуючих та запропонованих перекриттів, за результатами порівняння визначено область ефективного застосування перекриттів створеної конструкції.

Досліджено проблему просторової роботи плоских залізобетонних перекритів і розроблено методи їх розрахунку з урахуванням сумісної роботи, тріщин, умов обпирання, наявності дефектів, ушкоджень під час проектування й обстеження діючих будівель. Наведено методи розрахунку просторової роботи на базі дискретно-континуальних розрахункових моделей і виведених систем диференціальних рівнянь. Здійснено експериментальні дослідження фрагментів збірних і монолітних перекрить. Розроблено нову конструкцію та конструктивні засоби для збільшення просторового ефекту та методики розрахунків перекриттів з застосуванням таких засобів. Розроблено методики визначення жорсткісних характеристик залізобетонних елементів перекриття за допомогою фіктивних навантажень. З застосуванням розробленого загального методу та результатів виконаних експериментальних досліджень проаналізовано напружено-деформований стан залізобетонних монолітних і збірних суцільних і ребристих перекриттів. Запропоновано методики багатоваріантного проектування збірних і монолітних перекриттів з урахуванням локального розташування, невигідного сполучення навантажень і сумісної роботи окремих елементів.

Наведено результати експериментальних досліджень міцності та відносних деформацій арматури, експериментальних і числових досліджень деформативності, експериментальних і теоретичних досліджень ширини розкриття тріщин і відстаней між тріщинами на верхніх і нижніх поверхнях двовісно працюючих плит за умов різнознакової дії моментного навантаження. Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень моментів утворення тріщин двовісно працюючих плит. Проаналізовано вплив роботи розтягнутого бетону над тріщиною на величини напружень у розтягнутій арматурі. Запропоновано методи розрахунку моментів утворення тріщин, ширини розкриття тріщин і відстаней між ними у двовісно працюючих слабоармованих плитах.

Одержано експериментальні дані про тріщиноутворення, переміщення та форми поверхні руйнування за продавлювання залізобетонних плит штампами різної конфігурації. Наведено пропозиції з вдосконалення методики розрахунків за діючими нормативними документами для визначення межового навантаження за продавлювання для штампів різної геометрії. Визначено адаптацію загальної моделі механіки залізобетону з тріщинами М. І. Карпенка у чисельних дослідженнях плит на продавлювання. Розкрито реалізацію моделі деформування залізобетону з тріщинами у програмі нелінійного розрахунку конструкцій методом скінчених елементів, результати розв'язку тестових задач, які підтверджують достовірність даної методики. Висвітлено результати чисельних дослідження зразків залізобетонних плит на продавлювання штампами різної конфігурації, результати порівняння розрахункових і дослідних даних. Розглянуто результати розрахунків реального вузла з'єднання колони та перекриття будинку з безригельним каркасом.

  Скачати повний текст

Розроблено нову механічну модель деформування залізобетонних плит різної товщини, що візрізняються від існуючих більше загальним підходом до урахування тріщиноутворення. Визначено загальні умови міцності й тріщиностійкості ЗПК різної товщини під час складного напруження стану. Здійснено оцінку несучої здатності й жорстокості ЗПК різної товщини з урахуванням реальних властивостей деформування залізобетону. Одержано нову класифікацію схем ідеалізованих нормальних і похилих тріщин та їх комбінацій у пластинці, що згинаються для загального випвдку НДС, а також систему нерівностей, що визначають зазначені схеми та їх взаємні переходи. Розроблено алгоритм і виконано програмну реалізацію обчислення коефіцієнтів фізичних співвідношень. Узагальнено аналітичні залежності для інтегрування матриць жорсткості кінцевих елементів оболонок нульової кривизни.

  Скачати повний текст