Створено описову модель акустико-емісійного виявлення зародження та розвитку ранніх стадій руйнування бетону та залізобетону під впливом різних фізико-хімічних чинників і показано можливість їх оцінювання за параметрами сигналів акустичної емісії (АЕ), що дозволило побудувати логічно завершену схему закономірностей та послідовності впливу зазначених чинників на виникнення тріщиноподібних дефектів у бетоні та залізобетоні. Розкрито механізми їх подальшого розвитку, зокрема, під дією механічних факторів. Показано, що ці процеси взаємопов'язані з генеруваннями пружних хвиль АЕ. На підставі результатів математичного моделювання розподілу напружень на жорсткому включенні, розташованому у пружній цементній матриці, показано, що внаслідок відмінностей у їх жорсткості під дією зовнішнього навантаження відбувається утворення тріщин шляхом відшарування цементного каменя по поверхні включення. Проведено експериментальну перевірку одержаних результатів і показано, що інтенсивність утворення й еквівалентна площа таких дефектів залежать від орієнтації включення у цементній матриці та його форми. Це дало змогу виявити природу початку руйнування бетонних і залізобетонних композитних структур елементів будівельних конструкцій під час їх АЕ-діагностування. Завдяки експериментальним дослідженням одержано кількісні параметри сигналів АЕ за умов початкових стадій руйнування цементного каменю, відшарування гравійного чи щебеневого заповнювачів, а також арматури від бетонної матриці для найпоширеніших типів бетону та залізобетону за розробленими методиками. Установлено значення коефіцієнтів заникання пружних хвиль АЕ під час їх поширення у бетонах і залізобетонах різних типів. Це дозволило створити якісно нову методику АЕ-діагностування стану будівельних елементів конструкцій. Запропоновано теоретико-експериментальний метод, який дозволяє оцінити кількісні параметри сигналів АЕ під час моменту старту та субкритичного розвитку макротріщин у бетоні та залізобетоні на ранній стадії руйнування, що сприяє розвитку засад сучасної методології АЕ-діагностування. Запропоновано нові науково обгрунтовані алгоритми оптимізації встановлення п'єзоперетворювачів АЕ на об'єкті контролю, а також рекомендації щодо АЕ-діагностування великогабаритних елементів конструкцій з даних матеріалів.

  Скачати повний текст

Розроблено взаємозв'язані заходи щодо визначення контрольованих параметрів арматури залізобетонних конструкцій за спільної дії різних впливів з подальшим використанням одержаних даних для обгрунтування можливості продовження терміну експлуатації або необхідності ремонту конструкцій. Вдосконалено методику експериментального визначення контрольованих параметрів сталі. Моделювання роботи арматурної сталі у разі зрізу різьби виконано методом скінченних елементів. Дтя об'ємних скінченних елементів використовується діаграма, параметри якої одержано за стандартними випробуваннями. Встановлено методи визначення контрольованих параметрів та оцінено технічний стан, розрахунок напружено-деформованого стану й обгрунтовано подальшу надійну експлуатацію конструкцій будинків і споруд після силових і високотемпературних впливів.

  Скачати повний текст

Запропоновано математичну модель армованої балки з системою нормальних крайових тріщин, яка знаходиться під дією згинального моменту. Для опису зчеплення між балкою та арматурою у модель введено спеціальний контактний шар, характеристики якого залежать від матеріалу балки та профілю арматури. Розроблено методику розрахунку на міцність армованих балок з урахуванням пластичних деформацій в околі вершини тріщини та залишкових деформацій, які виникають внаслідок розвантаження матеріалу у разі просування тріщини. Визначено міцність армованої балки з системою тріщин з урахуванням пластичного розпушення бетону в околі вершини тріщини та різного опору даного матеріалу розтягу і стиску.

  Скачати повний текст

Визначено оптимальні параметри армування одношарових та двошарових основ. Висвітлено залежність зменшення осадки та збільшення модуля деформації основи від раціонального підбору параметрів. Встановлено вплив армування на зміну деформування, зменшення вертикальних переміщень і концентрацію напружень у вертикальному напрямку. Доведено залежність опору висмикування арматурних елементів від глибини закладення і наявності зовнішнього навантаження. Отримано розрахункові залежності для визначення зусиль в арматурних елементах, їх подовжень, кількості, а також деформаційних характеристик армованого грунту на підставі рішень теорії пружності про напружений стан анізотропної, в механічному відношенні, напівплощини. Розроблено спосіб розрахунку осадок двошарових основ з врахуванням анізотропії армогрунту і параметрів армування. Наведено рекомендації щодо армування основ стрічкових фундаментів.

  Скачати повний текст

Отримано вихідні дані для розрахунку несучої здатності каркасних статично невизначних залізобетонних будівель на сучасних програмних комплексах. Наведено методику розрахунку вогнестійкості монолітних каркасних будівель з урахуванням фізичної нелінійності бетону й арматури за умов нагрівання й охолодження. Проведено за розробленою методикою числові дослідження напружено-деформованого стану статично невизначних залізобетонних конструкцій з урахуванням впливу локального нагрівання на міцність сусідніх елементів, впливу обсягу вогнищ пожежі, їх розташування, розрахункових схем каркасів, та їх просторової роботи. Апробовано оптимальні, з урахуванням вогнестійкості, розрахункові схеми багатоповерхових будівель. Проведено експериментальні дослідження напружено-деформованого стану статично невизначних залізобетонних конструкцій. Впроваджен пропозиції щодо розрахунку вогнестійкості монолітних залізобетонних конструкцій з новими видами арматури.Результати досліджень упроваджено під час розробки нової серії попередньо напружених залізобетонних 9-ти метрових пустотних плит, армованих стрижневою арматурою класу А500С і А400С, вивчення міцності стиків, що зварюються, та спільної роботи з бетоном на ЗБК-5 Харкова, а також використано під час підготовки інструктивних документів.

  Скачати повний текст

Розроблено інженерний метод розрахунку, що базується на основі класичної теорії пластин з використанням квазістатичної незв'язної задачі термопружності. Здійснено унікальний природний вогневий експеримент на п'ятиповерховому житловому будинку конструктивної системи ГОЛЬДМАН, наведено нову методику реєстрації температури за допомогою багатоканального термовимірювача МТ-1, вперше застосовано метод акустичної емісії на природному вогневому експерименті, а також у численних лабораторних дослідженнях бетону, арматури та нових вогнезахисних покриттів. Запропоновано нову універсальну установку багатофункціонального призначення для вогневих випробувань будівельних конструкцій. На базі даного інженерного методу розрахунку розроблено програмний комплекс КОЛДЕМ для розрахунку межі вогнестійкості просторових конструкцій, який пройшов перевірку на вогнестійкість окремих одно- та багатошарових плитних конструкцій, об'ємних блоків, а також конструктивних систем ПЛАСТБАУ та ГОЛЬДПЛАН. Зазначено, що задовільне співпадання розрахункових та експериментальних даних підвердили надійність програмного комплексу КОЛДЕМ і можливість використання його для сертифікації та атестації нових енергоефективних конструктивних систем з метою їх швидкого впровадження у будівництві в Україні.

  Скачати повний текст

Сформульовано наукові принципи розрахунку стиснутих залізобетонних елементів, які мають різні пошкодження захисного шару бетону через вплив технологічних, експлуатаційних, аварійних та інших умов. Розглянуто модель стиснутого елементу як умовно складового стрижня з елементами жорсткості в зоні контакту бетон - араматура. Теоретично визначено дотичні напруження в зоні контакту, на базі чого можна знайти деформації та напруження в арматурі з урахуванням рівня напруженого стану, місцерозташування арматури, діаметра арматури, класу бетону та арматури, ступеня оголення арматури. На підставі проведених експериментів встановлено емпіричну залежність між деформаціями арматури та бетону. Встановлено, що деформації арматури не дорівнюють деформаціям бетону, особливо за високих рівнів завантаження. Деформації арматури зменшуються на відміну від деформацій бетону. Запропоновано методику оцінки різних пошкоджень захисного шару бетону (IV категорії пошкоджень), завдяки чому визначається залишкова несуча здатність залізобетонного елементу. З урахуванням залишкової несучої зданості призначаються різні методи підсилення пошкоджених елементів. Розроблено методику визначення напружень і деформацій в арматурі у разі пошкодження захисного шару бетону.

  Скачати повний текст

Проведено промислове випробування ДТО прокатки за знижених температур під час кінцевих етапів процесу за умов дрібносортового стану 250-1 меткомбінату "Криворіжсталь". Встановлено підвищення характеристик міцності та пластичності термозміцненої арматури, отриманої за знижених температур, що сприяє підвищенню рівня довговічності такого прокату.

  Скачати повний текст

Запропоновано класифікацію способів забезпечення міцності та ресурсу конструкцій, будівель і споруд, які знаходяться за умов складних механічних і теплових навантажень. Проаналізовано, узагальнено та встановлено закономірності змінення фізико-механічних характеристик бетону й арматури залежно від змінення температури. Досліджено закономірності зниження зчеплення арматури з бетоном у залізобетонних конструкціях залежно від підвищення температури. Встановлено на прикладах розрахунків різних бетонних і залізобетонних конструкцій залежності впливу температури на їх напруження та деформації.

  Скачати повний текст

Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень корозії бетону й арматури залізобетонних балок за одночасної дії агресивного середовища та навантаження різної інтенсивності. Розглянуто особливості корозії та зміни форми поперечних перерізів стиснутих бетонних елементів і залізобетонних балок за дії навантаження. Запропоновано під час здійснення розрахунку міцності даних елементів і балок користуватися розрахунковим поперечним перерізом, який має непошкоджений внутрішній бетон і зовнішній шар частково деградованого корозією бетону зі зменшеними характеристиками міцності. За цього форма стиснутої зони бетону балок приймається трапецієподібною, що найбільш відповідає реальній формі поперечних перерізів, зруйнованих внаслідок одночасної дії агресивного середовища та навантаження залізобетонних балок. Показано, що теоретичні й експериментальні значення міцності задовільно узгоджуються.

  Скачати повний текст

Установлено втомну міцність суцільних зразків і зварних з'єднань С1-Коб К1-Кт за багаторазово повторюваних навантажень (БПН) арматурного прокату класу А500С відповідно ДСТУ 3760-98. Доведено можливість використання арматури та зварних з'єднань арматурного прокату класу А500С у конструкціях автодорожніх мостів. Нормовано механічні характеристики арматурного прокату даного класу до умов роботи в залізобетонних конструкціях, які працюють за багаторазово повторюваних навантажень. Теоретично обгрунтовано можливість оцінки пошкоджуваності арматурного прокату внаслідок дії БПН на підставі аналізу даних за умов навантаження випромінювання акустичної емісії. Показано, що межу текучості арматури можна визначати за методом акустичної емісії (АЕ). Установлено параметри випромінювання АЕ за етапами роботи арматурного прокату А500С у разі багаторазово повторюваних навантажень. Розроблено методику діагностики арматурного прокату і зварних з'єднань арматури з використанням методу АЕ.

  Скачати повний текст

Розроблено теорію деформаційного розрахунку плоских та просторових стрижневих залізобетонних систем, а також критерії їх тривалої міцності та стійкості з урахуванням зміни у часі усадки, повзучості та модуля пружності бетону. Побудовано та проаналізовано методи сил, переміщень та скінченних елементів. Визначено напруги в арматурі та бетоні. Проведено розрахунки, які співставлено з експериментальними даними. Розроблено модифікований метод початкових параметрів повзучості та знайдено залежності між компонентами деформацій та компонентами зусиль для залізобетонного стрижня як елемента системи з урахуванням багаторядкового армування та повзучості бетону.

  Скачати повний текст

Одержано залежність довжини (до 250 мм) якісно формованої центральної частини заготовки від питомої потужності, яка виділяється в шлаковій ванні. Встановлено, що вона дозволяє обирати оптимальні електричні параметри електрошлакового процесу виплавки суцільнолитих заготовок корпусів фланцевих засувок різних типорозмірів. Визначено характер перерозподілу джерел тепловиділення в шлаковій ванні під час приплавлення патрубків у процесі виготовлення заготовок корпусів фланцевих засувок. Виявлено виникнення поблизу торців патрубків окремих зон тепловиділення інтенсивність якого сягає 10 % зони в піделектродній області. Одержано залежності величини джерел джоулевої теплоти в даних зонах від глибини шлакової ванни (40 - 80 мм), напруги на шлаці (40 - 60 В) і діаметрів витратних електродів (100 - 130 мм), патрубків (120 - 160 мм) і кристалізатора (230 - 300 мм). Вперше в зоні термічного впливу під час зварювання середньовуглецевих легованих сталей методом електрошлакового лиття з приплавленням (ЕШЛП) виявлено підвищення на 30 - 50 % ударної в'язкості металу після загартування з відпуском по лінії сплавлення. Встановлено, що причиною даного явища є висока ступінь гомогенізації металу по лінії сплавлення, яка викликана тим, що час перебування металу цієї зони за високої температури в процесі приплавлення, як мінімум 1,5 раза більше, ніж за електрошлакового зварювання найбільших заготовок.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена вирішенню актуальної проблеми створення технологічних, екологічно безпечних складів на основі доступних місцевих компонентів для ремонту залізобетонних і, зокрема, мостових конструкцій. Створення складів базується на використанні портландцементу, поширених низькомодульних пісків і комплексної домішки, компоненти якої дозволяють різноманітними засобами проводити відновлення захисного шару бетону й арматури залізобетонних конструкцій без припинення руху транспорту. Встановлено механізми дії окремих компонентів і комплексної домішки в цілому на підвищення адгезії до поверхні, що ремонтується. Доведено позитивний вплив комплексної домішки на фізико-механічні та експлуатаційні властивості дрібнозернистих бетонів у відновлених захисних шарах мостових залізобетонних конструкцій. Досягнуто ідентичність деформативних властивостей відновленого захисного шару із дрібнозернистого бетону з комплексною домішкою з бетоном і сталевою арматурою мостових залізобетонних конструкцій.

  Скачати повний текст

З використанням результатів експериментально-теоретичних досліджень розроблено засади прикладної деформаційної теорії для залізобетону стрижневих систем, яка базується на реальних діаграмах деформування бетону й арматури за різного напружено-деформованого стану та зовнішніх дій. Експериментально визначено закономірності впливу режиму навантаження (одно- і двоосьового стискання, градієнта напружень, повторюваних навантажень високого рівня та тривалої дії навантаження високого рівня) і технологічних факторів на параметри діаграми стискання бетону у широкому діапазоні зміни його міцності та поведінку залізобетонних елементів під навантаженням. Запропоновано аналітичні залежності для визначення параметрів діаграм деформування бетону за різних режимів навантаження, а також на базі деформаційного методу аналітичний апарат для визначення напружено-деформованого стану нормальних перерізів (двотаврового, круглого та кільцевого) звичайних і попередньо напружених згинних і позацентрово стиснутих залізобетонних елементів за різних режимів навантаження. Наведено рекомендації щодо нормування параметрів діаграм деформування бетону для розрахунку залізобетонних елементів за двома групами межових станів. Розроблено метод "трьох кривизн" для визначення несучої здатності нерозрізних залізобетонних балок і балок на деформівній основі. Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій і елементів об'єкту "Укриття" Чорнобильської АЕС, будівлі вокзалу "Київ-Пасажирський", супермаркету "МЕТРО" в м.Харкові.

  Скачати повний текст

Удосконалено проведення бетонних робіт за від'ємних температур із застосуванням ефективних бетонів з комплексною протиморозною добавкою на основі роданідів і тіосульфатів натрію. Встановлено, що введення у бетонну суміш водорозчинних лужних солей натрію у сукупності з електролітом та ефективним суперпластифікатором, сприятиме створенню рухливих бетонних сумішей з низьким В/Ц та інтенсифікації процесу твердіння бетону за умов низьких температур. Показано, що внаслідок цього утворюються сполуки у вигляді твердих розчинів типу високоосновних гідроалюмоферитів кальцію з вмістом сульфатів, нітритів або роданідів кальцію. З'ясовано, що вони сприятимуть одержанню морозостійких бетонів з необхідними поліпшеними характеристиками, одночасно забезпечуючи наявність у пасивному стані сталі через утворення відповідних захисних плівок навколо стрижнів арматури.

  Скачати повний текст

Запропоновано числово-аналітичну методику визначення жорсткості та міцності залізобетонного таврового елемента з нормальними тріщинами у разі кручення. Достовірність даних, одержаних за запропонованою числово-аналітичною методикою підтверджена порівнянням з даними, одержаними дослідженнями з використанням МСЕ, а також даними одержаними проведенням фізичного експерименту. Це дозволило створити програму для ЕОМ з метою визначення параметрів жорсткості та міцності залізобетонних елементів таврового перерізу з нормальними тріщинами. Програма може бути використана в практичних інженерних розрахунках. На експериментальних зразках, що мали штучні нормальні тріщини, досліджено вплив діаметра подовжньої арматури, висоти та ширина полиці тавра на характер роботи, деформації та руйнування зразків у разі кручення.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано оптимальні конструкції залізобетонних стволів комбінованого типу для спорудження над діючими каналізаційнии колекторами глибокого закладання у разі безупинного транспортування стічних вод за складних інженерно-геологічних умов міської забудови та промислових підприємств. Визначено сили взаємодії вертикальних огороджуючих конструкцій значно занурених вузьких споруд з грунтом. Проведено розрахунки міцності опускних колодязів на стадіях будівництва, експлуатації та залежно від методів споруджування. Розроблено два типи стволів, предствалені комбінацією опускних колодязів в усті та підрощування у лотковій частині. Наведено результати теоретично-експериментальних досліджень закономірностей зменшення та відсутності бокового тиску грунту на вертикальні поверхні споруд та стабільності постійного значення сил тертя у разі певного співвідношення занурення до ширини (радіуса) опускного колодязя. Одержано аналітичні залежності для визначення розмірів незакріплюваних отворів під час спорудження лоткової частини стволів підрощуванням. Удосконалено методику розрахунку міцності перетинів з симетричною арматурою стін круглих опускних колодязів залежно від стадій роботи та способів споруджування. Результати наукового дослідження впроваджено у практику проектування та будівництва стволів над діючими каналізаційними колекторами Харкова.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку двохетапно локально попередньо напружених залізобетонних згинальних елементів. Виявлено ступінь впливу співвідношення площ напруженої та ненапруженої арматур на роботу локально обтиснутих згинальних елементів з запропонованим типом змішаного армування. Наведено принципи двохетапного локального обтиснення збірних залізобетонних згинальних елементів. Експериментально встановлено закономірності роботи запропонованих конструкцій на різних стадіях навантаження, зокрема на стадії вичерпання несучої здатності. Створено методику визначення несучої здатності локально попередньо напружених за двома етапами залізобетонних балок з урахуванням фізичної та геометричної нелінійності.

  Скачати повний текст

Розроблено метод наближеного врахування вібрацій у разі розрахунку армованих насипів для залізничних і автомобільних доріг, а також удосконалено модель, що базується на теорії Ренкіна. З застосуванням статистичного методу запропоновано метод розрахунку армованої основи за умов розриву та проковзування арматурних елементів. Запропонований метод базується на дискретній моделі. Проведено комплексне дслідження величини коефіцієнта тертя арматурного елементу по грунту залежно від фізико-механічних характеристик грунту та арматурного елементу. Розроблено методичні рекомендації для розрахунку за другою групою межових станів основ будівель і споруд, армованих горизонтальними лінійними арматурними елементами.

  Скачати повний текст