Подано порівняльний аналіз методик розрахунку залізобетонних згинаних елементів за нормами країн СНД, США, Англії, Франції, Німеччини та Єврокод. Наведено основні характеристики матеріалів для залізобетонних конструкцій, методику розрахунку міцності перерізів, нормальних та похилих до поздовжньої осі згинаних елементів.

Одержано нові експериментальні дані щодо міцності згинних залізобетонних елементів, що працюють за умов знакозмінного навантаження. Визначено вплив даних навантажень різного характеру та інтенсивності на зміну напружено-деформованого стану нормальних перерізів згинних залізобетонних елементів. Досліджено трансформування механічних характеристик бетону та вперше запропоновано залежності їх зміни внаслідок попередньої дії знакозмінного навантаження. Удосконалено методику розрахунку міцності нормальних перерізів згинних залізобетонних елементів за вищезазначених умов.

Експериментально та теоретично досліджено вплив на механічні характеристики бетону та роботу згинальних залізобетонних елементів малоциклових навантажень низьких і середніх рівнів. Запропоновано нове вирішення наукового завдання, що полягає в розробці методики розрахунку згинальних залізобетонних елементів під час дії малоциклових навантажень. Описано розрахунковий апарат, який базується на сучасних положеннях розрахунку міцності, тріщиностійкості та деформацій згинальних залізобетонних елементів за умов одноразового навантаження. Отримано коефіцієнти умов роботи бетону та залізобетонних згинальних елементів під час дії малоциклових навантажень.

Проведено експериментально-теоретичні дослідження напружено-деформованого стану косозігнутих залізобетонних елементів таврового перерізу з метою вирішення питання розрахунку несучої здатності зазначених елементів. Розроблено методики визначення випадків розрахунку, положення нейтральної лінії та несучої здатності. Розглянуто вплив зсуву (ексцентриситету) вертикальної осі підкранової залізобетонної балки на її напружено-деформований стан. На підставі умови забезпечення несучої здатності підкранових залізобетонних балок обгрунтовано граничне значення зазначеного ексцентриситету (функціонального допуску). Визначено науково-обгрунтовані допуски на погрішності будівельних і контрольно-вимірювальних операцій, дотримання яких під час монтажу кранових рейок забезпечують проектну несучу здатність підкранових конструкцій і безпечну роботу мостових електрокранів.

Вивчено міцність згинних залізобетонних елементів за похилим перерізом з урахуванням чинника технологічної пошкодженості бетону. Зазначено, що більшість залізобетонних конструкцій працюють на сприйняття поперечних сил. Розрахунок цих конструкцій з метою з'ясування дії поперечних сил є визначним під час виявлення розмірів поперечного перерізу, призначення поперечного армування. На підставі одержаних результатів експериментальних досліджень уточнено методику розрахунку залізобетонних елементів щодо дії поперечних сил, зокрема, сил зачеплення у похилій тріщині з урахуванням чинника технологічної пошкодженості.

  Скачати повний текст

Досліджено напружено-деформований стан і запропоновано методику розрахунку міцності згинальних залізобетонних елементів за сумісної дії малоциклових навантажень і підвищених температур. Доповнено діючу методику експериментальних досліджень бетону та залізобетонних згинальних елементів, що зазнають впливу підвищених температур за одноразового та малоциклового навантажень. Експериментально встановлено особливості міцнісних і деформативних властивостей важкого бетону в нагрітому стані за одноразового та малоциклового навантажень. Удосконалено методику розрахунку міцності згинальних залізобетонних елементів за сумісної дії малоциклових навантажень і підвищених температур. Проведено порівняльний аналіз експериментальних і теоретичних величин і доведено прийнятність запропонованих уточнень до методики розрахунку.

Здійснено теоретичні й експериментальні дослідження міцності та прогинів сталебетонних згинних елементів, в яких було закріплено додаткову ненапружену арматуру у розтягнутій зоні за різних рівнів напруженого стану та величин основної та додаткової арматури за умов короткочасних і тривалих навантажень. Установлено, що момент втрати експлуатаційної придатності та жорсткість згинних елементів з додатковою арматурою залежать від характеристик напруженого стану елемента до встановлення додаткової арматури. З'ясовано, що у разі менших напружень є більшим діапазон сумісної роботи основної та додаткової арматури та ефективнішим - підсилення. На підставі дослідження взаємодії стисненої та розтягненої зони за умов розвантажень розроблено методику розрахунку залишкових напружень та деформацій за повних і часткових розвантажень до закріплення додаткової арматури. Для визначення напруженого стану згинного елемента до встановлення додаткової арматури використано методику визначення деформацій і напружень у перерізі з тріщиною. Розроблено методику розрахунку момента втрати експлуатаційної придатності, міцності та прогинів згинних елементів з додатковою арматурою з урахуванням залишкового напруженого стану. Наведено алгоритми визначення момента втрати експлуатаційної придатності, міцності та прогинів залежно від рівня навантаження та розвантаження до встановлення додаткової арматури. Наведено рекомендації щодо оптимального підсилення згинних елементів з урахуванням залишкового напруженого стану.

  Скачати повний текст

Викладено результати експериментально-теоретичних досліджень попередньо напружених залізобетонних елементів,що згинаються, залежно від передісторії навантаження. Наведено методику розрахунку напружено-деформованого стану поперечного перерізу та прогинів цих елементів у разі нетривалого довантаження до рівнів, вищих за експлуатаційні. Розрахунок зроблено з використанням загальноприйнятих методик. У розрахунку використано повну діаграму роботи бетону на стиск і розтяг, дискретну математичну модель балки. Деформації повзучості враховуються за допомогою теорії пружно-повзучого тіла.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н539.12-028.011

Рубрики:

Згинні стрижні

Шифр НБУВ: РА306538 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено методику розрахунку для визначення міцності, жорсткості та деформативності згинаних залізобетонних елементів зі змішаним армуванням, зокрема, посилених наклеюванням зовнішнього армування, на підставі реальних діаграм деформування бетону й арматури. Виконано комплекс експериментальних досліджень з метою вивчення роботи бетонних і залізобетонних конструкцій, посилених шляхом наклеювання зовнішнього металевого та базальтопластикового армування або просочуванням полімерними матеріалами. На підставі одержаних результатів сформульовано розрахункові передумови та розроблено аналітичний апарат з метою оцінювання напружено-деформованого стану нормальних перерізів і визначення прогинів згинаних залізобетонних елементів зі змішаним армуванням. Складено алгоритм розрахунку. Виконано оцінювання точності розрахункового апарату.

Вперше обгрунтовано загальні положення, принципи розрахунку та методологію вирішення задач урахування впливу суб'єктивного фактора на надійність залізобетонних конструкцій на підставі логіко-імовірнісного підходу щодо прогнозування їх надійності. Вперше визначено основні показники та кількісні моделі оцінювання якості діяльності учасників процесів створення й експлуатації залізобетонних конструкцій, що базуються на теоріях нечітких множин і нечіткої логіки. З використанням запропонованого логіко-імовірнісного підходу проведено дослідження рівня надійності міцності похилих перерізів залізобетонних елементів, що згинаються.

Дисертацію присвячено питанням розрахунку елементів конструкцій, що згинаються, з урахуванням впливу навколишнього середовища. Під час експлуатації будівельних конструкцій по мірі просування фронту впливу навколишнього середовища відбувається пошарова зміна фізико-механічних властивостей матеріалу. Однорідна на початку експлуатації конструкція перетворюється на неоднорідну, внутрішньо статично невизначну. Розрахунок конструкцій необхідно виконувати у сполученні: навантаження - конструкція - середовище. За даних умов виявлено міграцію нейтральної осі, зміну напружено-деформованого стану за часом.

Розроблено методику оцінки міцності елементів, що згинаються, на базі нелінійного закону деформування, який описує повну діаграму деформування бетону. Обрано й обгрунтовано двоквадратичний закон деформування, що дозволяє одержати фундаментальну залежність, яка зв'язує міцнісну та деформативні характеристики бетону. З використанням фундаментальної залежності обчислено механічні характеристики для всіх класів важких бетонів. З застосуванням двоквадратичного закону деформування бетону виведено формули для визначення нормальних і дотичних напружень у поперечних перерізах елементів, що згинаються. Розроблено методику розрахунку на міцність і тріщиностійкість поперечних перерізів елементів, що згинаються. Наведено результати аналізу експериментально-теоретичних досліджень.

Розглянуто напружено-деформований стан та тріщиностійкість похилих перерізів косозігнутих залізобетонних елементів. Експериментально та теоретично досліджено роботу таких елементів за різних умов завантаження. Запропоновано методику визначення показників їх напружено-деформованого стану та надано практичні рекомендації з розрахунку зусилля утворення та ширини розкриття похилих тріщин, пристосованих до методики чинних норм. Для визначення ширини розкриття похилих тріщин з урахуванням пружно-пластичних властивостей бетону застосовано змінний модуль деформацій бетону на висхідній ділянці. Встановлено вплив окремих факторів на тріщиностійкість похилого перерізу та побудовано математичну модель. За розробленими методиками проведено розрахунок експериментальних зразків, на підставі якого підтверджено точність запропонованих методів, а також економічну ефективність їх використання.

Встановлено, що використання бетонів з піском і щебенем з відходів гірничо-збагачувальних комбінатів (ГЗК) виправдане для будь-яких несучих залізобетонних конструкцій, у тому числі і для їх підсилення. Зчеплення арматури серпуватого профілю з бетонами на відходах ГЗК менше, ніж арматури гвинтового профілю та звичайного важкого бетону, що необхідно враховувати під час визначення міцності похилих перерізів за згинальним моментом. Проаналізовано результати розрахунків міцності нормальних перерізів підсилених залізобетонних елементів таврового профілю за трьома методиками: методикою чинних норм, диференційним методом та за Єврокодом 2; оцінено ступені точності зазначених методик. Встановлено закономірності впливу повторних навантажень на ширину розкриття тріщин і прогини дослідних зразків. Відзначено суттєве збільшення зазначених параметрів, що може призвести у процесі експлуатації до перебільшення ширини розкриття тріщин і прогинів припустимих величин, встановлених чинними нормами.

Розроблено методи оцінки міцності та розрахунку оптимальної кількості арматури в нормальних перерізах конструкцій, що зазнають косого згинання в процесі експлуатації. Визначено оптимальні параметри дволінійних діаграм деформування бетону й арматури та підтверджено можливість їх застосування під час створення деформаційної моделі напружено-деформованого стану навскісно зігнутих залізобетонних елементів.

Проаналізовано та проведено порівняння впливу малоциклового навантаження з максимальним рівнем циклу 0,75, 0,85 та 0,9 від руйнівного навантаження під час роботи залізобетонних балок, підсилених у розтягнутій зоні шаром залізобетону, на міцність, тріщиностійкість і деформативність. Запропоновано способи розрахунку за першою та другою групою граничних станів дослідних зразків, які враховують фізико-механічні характеристики бетонів на відходах збагачення гірничо-збагачувальних комбінатів та арматури класу А500С. Враховано нові розробки та досягнення теорії залізобетону для розрахунку конструктивних елементів.

Розглянуто результати експериментальних досліджень тріщиностійкості похилих перерізів згинальних залізобетонних елементів за дії малоциклових знакозмінних навантажень. Запропоновано вдосконалену методику розрахунку ширини розкриття похилих тріщин за дії зазначених навантажень.