Монография посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям работы несущих стен железобетонных башенных сооружений промышленного назначения и вопросам совершенствования методов их расчета, в т.ч. при наличии дефектов строительства и эксплуатационных повреждений. Проанализированы предложенные ранее методы расчета железобетонных башенных и подобных им сооружений, а также установлены факторы, нарушающие их адекватность. Предложена математическая модель деформирования железобетонного башенного сооружения, отражающая пространственный характер его расчетной схемы. Описаны методики и результаты экспериментальных исследований - в натурных условиях и на крупномасштабных железобетонных моделях-фрагментах. Представлены методы расчета железобетонных башенных сооружений промышленного назначения, основанные на анализе математической модели деформирования - пространственной пластинчатой системы.

Рассмотрены вопросы проектирования и возведения каркасных систем специального вида. Охарактеризован процесс формирования данных конструкций, основанный на принципах и методах прямого проектирования и представляющий собой двуединую процедуру, интегрирующую непосредственное конструирование и технологию производства элементов. Указано, что эксплуатация методов прямого проектирования обеспечивает придание предложенным конструктивам рациональных параметров. Значительное внимание уделено анализу результатов экспериментального тестирования разработанных конструкций, проведенного на натурных образцах, подверженных нормальным и аномальным воздействиям. Изложены вопросы использования в проектировании и строительстве арматурного проката по ДСТУ 3760-98.

Предложена методика нелинейного расчета железобетонных конструкций при сложном напряженном состоянии с учетом реальных свойств материалов, ориентированная на метод конечных элементов. Уделено внимание определяющим соотношениям для железобетона как сплошного анизотропного материала, состоящего из двух совместно работающих "сред" - бетона и арматуры. Охарактеризованы стадии работы железобетона без трещин и с трещинами по площадкам главных растягивающих напряжений в бетоне. Рассмотрены стандартные конечные объемные элементы, а также изопараметрический слоистый конечный элемент для расчета железобетонных плит и оболочек.

  Скачати повний текст

Наведено удосконалені моделі деформування залізобетонної стіни і баштової споруди при тривалому навантаженні, короткочасному довантаженні, наявності дефектів, пошкоджень та підсилення. Враховано наявність прорізів та місцевих навантажень. Розроблено методи розв'язання задачі повзучості короткочасного довантаження, а також наближені методи розрахунку.

Досліджено задачу визначення напружено-деформованого стану та несучої здатності пошкодження купольних і зімкнених склепінь, що дозволяє вирішувати питання, пов'язані з їх проектуванням та відбудовою. Обгрунтовано можливість опису діаграм деформування бетону та цегляної кладки єдиними залежностями. Запропоновано методику побудови діаграм-ізохрон у разі поступового навантаження, що дозволяє урахувати режим спорудження будівель. Вивчено напружено-деформований стан і несучу здатність армокам'яних стовпів у процесі позацентрового стиску, з урахуванням зміни форми епюр напружень. Визначено межі насичення арматурою стисненої та розстягнутої зон перерізу. Удосконалено методики розрахунку підкріплених кільцевими балками куполів у разі вісесиметричного навантаження та зімкнених склепінь у пружній постановці. Наведено методику деформаційного розрахунку пошкоджених залізобетонних та армокам'яних куполів з урахуванням тріщин і нелінійного деформування матеріалів.

Розроблено нову просторову модель залізобетонних ростверків для визначення їх напружено-деформованого стану та несучої здатності з урахуванням фізично нелінійної роботи матеріалу за дії статичного навантаження. Із використанням методу переміщень запропоновано матричний алгоритм розрахунку системи перехресних балок, який передбачає визначення жорсткості, тріщиностійкості та міцності нормальних перерізів залізобетонних балок і діаграм: згинальний момент - кривина. Проведено кроково-ітераційну процедуру для реалізації нелінійної моделі залізобетону для розрахунку певних залізобетонних конструкцій, а саме: кесонних і безбалочних перекрить, прогінних будов автодорожніх мостів. Перевірено запропоновану методику шляхом зіставлення одержаних результатів з відомими розв'язками та даними, наведеними іншими авторами. Визначено значну концентрацію зусиль в обшарі середніх колон залізобетонних нерозрізних кесоних і безбалочних перекрить. Установлено, що тріщиноутворення та нелінійність деформування залізобетону призводить до суттєвого збільшення прогинів і зменшення зусиль у ростверках. Відзначено, що розроблена методика дозволяє одержати достатньо вірогідні результати та може бути використана у реальному проектуванні розглянутих залізобетонних конструкцій.

Дисертацію присвячено дослідженню застосування методу скінченних елементів до розрахунку тонкостінних просторових попередньо напружених залізобетонних систем з ребрами, а також експериментальним дослідженням тонкої пологої опуклої оболонки на плоскому попередньо напруженому прямокутному контурі - спарушеної оболонки. Запропоновано матричний алгоритм розрахунку складних довільно армованих конструкцій з урахуванням лінійної повзучості та усадки бетону у переміщеннях. За даних умов використано чисельний метод початкових параметрів повзучості. Одержано повні фізичні операторні матриці прямолінійного стержневого, трикутного та прямокутного різноармованих залізобетонних скінчених елементів. Достовірність отриманих алгоритмів підтверджено порівнянням експериментальних та розрахункових даних. Виявлено чималий вплив усадочних деформацій на роботу спарушеної оболонки, а також вплив її попередньо напруженого контуру, зафіксовано орієнтацію пластичних шарнірів.

Розроблено малобюджетний метод випробувань тонкостінних конструкцій на дію короткочасних, тривалих і малоциклових навантажень у разі їх проведення в лабораторних, натурних і будівельних умовах. Визначено, що невід'ємною частиною методу є адаптоване та доопрацьоване технічне та програмне забезпечення. Встановлено, що основу методу складає розроблена експериментально-теоретична модель процесу деформування, яка враховує характер навантаження, що стежить, реологічні особливості матеріалів та умови навколишнього середовища. Виконано впровадження результатів роботи в практику наукових досліджень будівельних конструкцій.

Наведено результати обстеження та технологію підсилення та ремонту зовнішньої поверхні оболонки градирні. Надано конструктивні рішення з введенням попереднього напруження нової кільцевої арматури по висоті градирні.

Досліджено особливості в проектуванні збірно-монолітних складених залізобетонних оболонок покриттів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н530.1 + Н539.5

Рубрики:

Арматура для залізобетонних конструкцій

Залізобетонні просторові конструкції

Шифр НБУВ: Ж29409/А Пошук видання у каталогах НБУВ 

The paper focuses on construction, production and erection of elements, methodology of testing and researching results of precaust prestressed shell from light concrete 12×24 m, which is used for covering of industrial building.

Наведено результати розроблення та дослідження нових конструкцій збірно-розбірних залізобетонних систем рам каркасів малоповерхових будинків на різних стадіях їх роботи.

Визначено мінімальні критичні навантаження та форми втрати стійкості моделей оболонок додатної гауссової кривини з початковими недосконалостями форми.

Рассмотрены результаты исследований железобетонной оболочки, образованной поверхностью 4-го порядка, характерной особенностью которой является уменьшение кривизны от максимума в центре пролета до нуля в месте примыкания к бортовым элементам. Показано, что такая оболочка по сравнению с эллиптическим параболоидом менее деформативна, а при одинаковых прогибах она выдерживает нагрузку, большую в 1,84 раза. Напряжения в такой оболочке распределяются более равномерно, что позволяет избежать раннего трещинообразования и упростить конструирование оболочки.

Складено розрахункові співвідношення числово-аналітичного методу граничних елементів за умов розрахунку просторових рамних конструкцій. Розроблено методику визначення центру крутіння прямокутних перерізів залізобетонних елементів у пружній стадії роботи. Розроблено алгоритм побудови діаграм "крутний момент - кут закручування" для прямокутного перерізу залізобетонних елементів з тріщиною. Розроблено методику визначення напружено-деформованого стану залізобетонних просторових рамних конструкцій з урахуванням нелінійної роботи матеріалів і процесів тріщиноутворення.

Розроблено методи управління біагрегатом "оболонка-сипуче". Сформульовано принципи раціоналізації внутрішніх параметрів оболонки, що сприймає бічний тиск від сипучого і має просту зовнішню та складну внутрішню геометрію. Виявлено закономірність взаємовпливу конфігурації поверхні, що сприймає бічний тиск від сипучого середовища, з характером розподілу цього тиску. Керуючись екстремальними енергетичними принципами запропоновано стратегію пошуку оптимальної форми поверхні конструкції, навантаженої сипучим. Розроблено метод експериментального визначення бічного тиску сипучого на криволінійну поверхню, на базі якого побудовано експериментальну установку. Одержаними експериментальними даними підтверджено концептуальну вірність запропонованих теоретичних результатів.

З використанням методу скінченних елементів і програмного комплексу "ДИПРОС" виконано аналіз динамічної поведінки залізобетонної захисної оболонки (ОСФ) енергоблоку АЕС за спільної дії стрибка внутрішнього тиску, зумовленого аварією в реакторному відділенні, і сейсмічного впливу від проектного землетрусу. На основі модального аналізу і подальшого числового розв'язання рівнянь руху ОСФ визначено напружено-деформований стан конструкцій споруди у післяаварійний період. Показано, що максимальна інтенсивність напружень в герметизуючому сталевому облицюванні (ГСО) ОСФ не перевищує межу плинності матеріалу ГСО (зберігається цілісність ГСО, ОСФ залишається працездатною й забезпечує дотримання вимог з радіаційної безпеки).

Виконано розрахунок конструкції покриття у формі гіперболічного параболоїда, прямокутного в плані, виконаного зі стазефібробетону, методом криволінійних сіток для оптимального підбору геометричних розмірів конструктивних елементів.