Розроблено методику розрахунку еквівалентних температур для визначення температурних зусиль в залізобетонних елементах монолітних каркасних будівель (МКБ) за стандартного режиму пожежі. Визначено дво- та тривимірні температурні поля в приопорних зонах плит і ригелів. Запропоновано методику розрахунку вогнестійкості МКБ на основі комп'ютерних технологій, яка включає застосування нелінійних способів. Досліджено напружено-деформований стан фрагментів МКБ у разі сумісної дії навантаження і високої температури. Виявлено особливості їх роботи. Розроблено методику оцінки несучої здатності конструкцій за умов пожежі на основі розробки сценаріїв небезпечних ситуацій з урахуванням різних комбінацій нагріву, яка забезпечує задану вогнестійкость будівель і споруд.

  Скачати повний текст

Досліджено основні закономірності постійного, снігового та вітрового навантажень, мінливість міцнісних і деформативних характеристик бетону й арматури, геометричних розмірів, які визначають надійність залізобетонних конструкцій. Вперше розроблено метод районування за скалярною характеристикою, вільний від суб'єктивного впливу дослідника. Виявлено вплив кореляції між атмосферними навантаженнями на коефіцієнт їх сполучення. Запропоновано загальні інтервальний та гістограмний методи оцінювання надійності будівельних конструкцій за умов обмеження кількості вхідних даних. Розроблено препроцесор для обчислень з інтервальним та гістограмним представленням змінних, який дозволяє отримати результати з рівнем точності, співвимірним з рівнем точності вхідних даних, без жодних надлишкових операцій, характерних для методу Монте-Карло; методику встановлення інтервального та гістограмного коефіцієнта надійності будівельних конструкцій на базі обмеженої інформації про навантаження та несучу здатність конструкцій. Наведено методику розв'язання оберненої задачі надійності будівельних конструкцій в інтервальному формулюванні. Показано можливість розв'язання оберненої задачі надійності. Розв'язано в інтервальному формулюванні задачу знаходження допуску, який гарантовано забезпечує наперед заданий рівень надійності. Запропоновано методику розрахунку рам каркасу багатоповерхового будинку з неосьовою схемою ригелів.

  Скачати повний текст

Узагальнено та розвинуто теорію розрахунку та конструювання раціональних сталевих рамних каркасів малоенергоємних будівель. Розроблено математичну основу та створено комплекс нових методик розрахунку щодо їх стійкості та міцності. Запропоновано нові теоретичні положення визначення раціональних геометричних розмірів несучих сталевих рам з двотаврів зі змінною жорсткістю. Розроблено нові конструктивні рішення рамних сталевих каркасів малоенергоємних будівель з двотаврів змінного перерізу, а також спосіб виготовлення ефективних за витратами сталі сталевих розвинутих двотаврів змінного перерізу та відповідні конструктивні елементи рам. Обгрунтовано нові теоретичні положення проектування малоенергоємних будівель з металевим каркасом. Розроблено критерій визначення раціональних розмірів сталевих рам малоенергоємних будівель. Визначено вплив змінності перерізу елементів рам на їх раціональну висоту у аспекті мінімізації витрат сталі та запропоновано відповідну методику. Установлено закономірність впливу змінності висоти перерізу двотаврових елементів рам на розподіл дотичних напружень за висотою перерізу. Розроблено методику визначення дотичних напружень у стінці двотавра зі змінною висотою перерізу за дії згинальних моментів і поздовжніх сил. Розв'язано задачу впливу міцності висоти перерізу двотаврів на втрату стійкості плоскі форми згину пружних сталевих ригелів рам. Визначено вплив змінності висоти перерізу стояків рам на втрату стійкості за згинально-крутильною формою. Наведено методику розрахунку стиснуто-зігнутих пружних стояків з двотаврів зі змінною висотою стінки з урахуванням площини дії згинального моменту. Визначено закономірності впливу узагальнених розмірів раціональних рам з двотаврів змінного перерізу (кута нахилу стояка та форми ригеля, зламу ригеля, ступеня змінності перерізу) на їх стійкість.

  Скачати повний текст

Розроблено нові конструктивні рішення сталезалізобетонних балок з зовнішнім листовим армуванням, вивчено міцність і деформативність нормальних і похилих перерізів. Проведено експериментальні дослідження конструкцій, що згинаються, заповнених бетоном різних класів за міцністю та типами армування. Визначено особливості функціонування зразків під навантаженням. На підставі експериментально та теоретично одержаної схеми руйнування розроблено методику оцінки несучої здатності сталезалізобетонних балок за допомогою методу граничних станів. Розроблено математичну модель і програму розрахунку на ЕОМ за методами гіпотези плоских перерізів з урахуванням реальних діаграм деформування матеріалів, які дозволяють визначити напружено-деформований стан сталезалізобетонних балкових конструкцій, що працюють на згин, на всіх стадіях завантаження. Запропоновано методи проектування нових сталезалізобетонних ригелів. Основні результати наукового дослідження використано в процесі проектування згинальних несучих конструкцій, що дозволило зменшити витрати матеріалів і прискорити термін будівництва. Теоретичні розрахунки підтверджено натурними випробуваннями нових типів ригелів.

  Скачати повний текст

Встановлено залежності впливу деформативності ригелів на сумісну роботу збірних плит. На основі теорії складених стрижнів розроблено методику розрахунку зусиль взаємодії між збірними плитами та ригелями, яка враховує дотичні та вертикальні складові даних зусиль. Запропоновано числово-аналітичну методику розрахунку зусиль у перекриттях, монолітна плита яких шарнірно спирається на збірні балки. Наведено результати експериментально-теоретичних досліджень напружено-деформованого стану збірних перекриттів з урахуванням їх просторової роботи.

  Скачати повний текст

Ідея роботи полягає у забезпеченні нормативного значення класу вогнестійкості залізобетонних балок та ригелів для підвищення надійності будівель на основі прогнозування вогнестійкості за методом ідентифікації 3 залежності коефіцієнта зниження міцності бетону від температури. Для реалізації даного методу запропоновано в якості даних, що входять у набір результатів вимірювань під час здійснення вогневих випробувань, використовувати аналогічні дані, отримані за допомогою математичного моделювання на основі методу скінчених елементів та заданих властивостей матеріалів враховуючи рекомендації настанов кривої зниження міцності бетону залежно від температури. Такими даними є залежності від часу температурних показників в окремих точках перерізу та залежність максимального прогину ригеля від часу в умовах теплового впливу стандартного температурного режиму пожежі.Наукова новизна дисертації полягає у розкритті закономірностей зміни розподілень температури та міцності бетону в перерізах залізобетонних балок та ригелів залежно від тривалості теплового впливу стандартного температурного режиму пожежі. При цьому:1. Вперше виявлені закономірності залежностей параметрів інтерполяційних функціоналів, які описують температурний розподіл у перерізі залізобетонних балок та ригелів, від часу випробувань за умов високих температур для прогнозування міцнісної деградації бетону та арматурної сталі ригелів та балок.2. Вперше запропонований метод ідентифікації залежності коефіцієнту зниження міцності бетону від температури, заснований на інтерполяції температурних розподілень у перерізах залізобетонних ригелів під час їхніх вогневих випробувань за точковими температурними вимірюваннями у шарах бетону та деформаційній математичній моделі напружено-деформованого стану ригелів в умовах теплового впливу стандартного температурного режиму пожежі.3. Вперше виявлена закономірність температурної залежності коефіцієнта зниження міцності бетону для залізобетонних балок та ригелів в умовах їхніх вогневих випробувань з використанням запропонованого методу її ідентифікації.4. Удосконалено метод розрахунку на вогнестійкість залізобетонних балок та ригелів в умовах впливу стандартного температурного режиму пожежі у результаті використання отриманої температурної залежності коефіцієнта зниження міцності бетону як частини початкових даних для визначення часу настання граничного стану за ознакою втрати несучої здатності на основі розв’язання задачі міцності за деформаційною математичною моделлю.5. Набула подальшого розвитку сфера застосування удосконаленого методу розрахунку на вогнестійкість залізобетонних будівельних конструкцій і науково обґрунтовано можливість його застосування для оцінки вогнестійкості залізобетонних балок та ригелів в умовах впливу стандартного температурного режиму пожежі, який дозволяє більш точно визначити клас вогнестійкості будівельної конструкції на основі визначення фактичної межі вогнестійкості.^UThe scientific novelty of the dissertation consists in revealing the patterns of changes in temperature distributions and strength of concrete in cross-sections of reinforced concrete beams and crossbars depending on the duration of thermal exposure to the standard fire temperature regime. At the same time:1.?For the first time, the regularities of the dependences of the parameters of the interpolation functionals, which describe the temperature distribution in the cross-section of reinforced concrete cross-sections, from the time of tests under high temperature conditions for predicting the strength degradation of concrete and reinforcing steel of the cross-sections have been revealed.2.?For the first time, the method of identifying the dependence of the coefficient of reduction of concrete strength on temperature was proposed, based on the interpolation of temperature distributions in the cross-sections of reinforced concrete cross-sections during their fire tests based on point temperature measurements in the concrete layers and the deformation mathematical model of the stress-strain state of the cross-sections under the conditions of thermal exposure of the standard fire temperature regime.3.? For the first time, the regularity of the temperature dependence of the coefficient of reduction of concrete strength for reinforced concrete beams and crossbars in the conditions of their fire tests was revealed using the proposed method of its identification. 4.? The method of calculating the fire resistance of reinforced concrete beams and crossbars under the influence of the standard fire temperature regime has been improved as a result of using the obtained temperature dependence of the concrete strength reduction factor as part of the initial data to determine the time of onset of the limit state based on the loss of bearing capacity based on the solution of the strength problem according to the deformation mathematical model.5.? The field of application of the improved method of calculating the fire resistance of reinforced concrete building structures has gained further development, and the possibility of its application to assess the fire resistance of reinforced concrete beams and crossbars under the influence of the standard fire temperature regime, which allows more precisely determining the fire resistance class of the building structure based on the determination of the actual fire resistance limit, has been scientifically substantiated.