Обоснована целесообразность использования возможности предварительного напряжения сжатых стержней с целью повышения их несущей способности. Отмечена необходимость учета отрицательного влияния поясных швов на несущую способность сварных двутавров с ссылкой на разработанные ранее методики. Приведена программа экспериментальных исследований внецентренно-сжатых стержней, деформирующихся в плоскости найменьшей и найбольшей жесткости.

Експериментально та теоретично досліджено залізобетонні стиснуті елементи, зміцнені просторовими арматурними каркасами та заздалегідь стислим високоміцним армуванням, та випробувано зразки на стиск із ексцентриситетом. Запропоновано розрахунковий метод на базі існуючих норм розрахунку колон із заздалегідь стислим високоміцним армуванням. Порівняно експериментальні та теоретичні результати.

Наведено результати дослідження зразків колон зі змішаним армуванням високоміцною напруженою та звичайною арматурою із м'якої сталі. Нерівномірний обтиск бетону позацентрово стиснених зразків колон підвищив їх тріщиностійкість більш ніж у два рази, а ненапружена арматура краще розподіляє тріщини після їх появи.

Розроблено методику розрахунку розподілу температури в перерізах залізобетонних конструкцій за умов багатобічного нагрівання й остигання, а також методику розрахунку вогнестійкості стиснутих залізобетонних елементів з урахуванням впливу нагрівання на стійкість залізобетонних конструкцій з випадковим ексцентриситетом. Виявлено умови втрати несучої здатності на стадії загасання пожежі. Розроблено схеми нормування необхідних меж вогнестійкості. Здійснено експериментальне дослідження міцнісних і деформаційних характеристик бетону за умов нагрівання й остигання, складено пакет емпіричних формул для опису повних діаграм деформування бетону у разі нагрівання та деформування навантаженого до нагрівання бетону. Проведено експериментальне обгрунтування запропонованого методу розрахунку вогнестійкості.

Сформульовано наукові принципи розрахунку стиснутих залізобетонних елементів, які мають різні пошкодження захисного шару бетону внаслідок впливу технологічних, експлуатаційних, аварійних та інших умов. Розглянуто модель стиснутого елементу як умовно складового стрижня з елементами жорсткості в зоні контакту бетон - арматура. Теоретично визначено дотичні напруження в зоні контакту, на підставі 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), для визначення залишкової несучої здатності залізобетонного елемента. З урахуванням залишкової несучої здатності призначаються різні методи підсилення пошкоджених елементів. Розроблено методику визначення напружень і деформацій в арматурі у разі пошкодження захисного шару бетону.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові конструктивні рішення вузлів з'єднання трубобетонної стійки з монолітним залізобетонним фундаментом і з'єднання монолітної залізобетонної колони з трубобетонним ригелем. Експериментально досліджено роботу вузлів з'єднання трубобетону з монолітним залізобетоном. Розроблено методику розрахунку несучої здатності вузлів з'єднання трубобетону з монолітним залізобетоном. Оцінено напружено-деформований стан вузлів даного з'єднання за умов позацентрового стику та згину.

Дисертація присвячена розвитку методу оцінки несучої здатності стиснутих елементів і практичного використання його в розрахунках при довільному і оптимальному розташуванні арматури в перерізі. Отримані рівняння, побудовані графіки, розроблені методики і алгоритми для визначення площі перерізу арматури і максимальної несучої здатності перерізу. Співставлені результати дослідних і теоретичних досліджень, приведені приклади розрахунку площі перерізу арматури по запропонованій методиці і методу БНіП. Розроблена практична методика розрахунку позацентрово стиснутих елементів, приведені приклади розрахунку.

Проведено експериментально-теоретичні дослідження косостиснених залізобетонних елементів за дії малоциклових навантажень. Одержано нові експериментальні дані про несучу здатність косостиснених залізобетонних елементів, що функціонують за малоциклових навантажень різних рівнів. Встановлено вплив малоциклових навантажень на напружено-деформований стан косостиснених залізобетонних елементів, прикладених паралельно до поздовжньої осі з постійними по довжині та однаково спрямованими ексцентриситетами. Удосконалено методику розрахунку несучої здатності косостиснених залізобетонних елементів після дії малоциклових навантажень з більш повним урахуванням міцнісних і деформативних властивостей бетону й арматури.

Здійснено експериментальні дослідження мінливості геометричних та фізико-механічних характеристик трубобетону, а також випадкових ексцентриситетів стиснутих трубобетонних елементів, що виникають унаслідок їх фізичної та геометричної неоднорідности. Вперше застосовано методику аналізу макроструктури бетонного ядра під час аналізу неоднорідності властивостей довгих трубобетонних елементів за висотою. Одержано узагальнені статистичні дані щодо мінливості коефіцієнтів ефективності роботи трубобетону. Наведено методику оцінки проектної надійності коротких центрально стиснутих трубобетонних елементів, одержано залежності між їх імовірнісно-вартісними показниками.

За допомогою методу скінченних елементів з урахуванням дійсної форми зігнутої вісі та пружно-пластичної роботи матеріалу визначено напружено-деформований стан та несучу здатність сталевих стиснено-зігнутих елементів будівельних конструкцій. Для узагальнення результатів досліджень розрахункові схеми подано відносними безрозмірними параметрами. Удосконалено метод скінченних елементів для розв'язання імовірнісних задач стиснуто-зігнутих сталевих колон на базі використання додаткових складових матриць жорсткості та елементів вектора вузлових навантажень, які враховують стохастичність вихідних даних. Проведено об'ємний математичний експеримент щодо оцінки статистичних характеристик несучої здатності сталевих стиснено-зігнутих стрижнів. Розроблено методику інженерного імовірнісного розрахунку сталевих стиснено-зігнутих елементів на основі таблиць статистичних характеристик коефіцієнта зниження розрахункового опору за позацентрового стиску сталевих стрижнів. Виявлено вплив мінливості різних вхідних параметрів на ймовірність безвідмовної роботи сталевих колон за різних співвідношень вихідних даних. Встановлено можливість апроксимації гістограми розподілу композиційної функції кривими Пірсона для розв'язання різних задач надійності даних конструкцій.

Представлено результати дослідження стійкості центрально-стиснутого стрижня трубчастого поперечного перерізу зі змінною жорсткістю. Для підвищення стійкості стрижень підсилено прямокутними пластинами, розташованими вздовж осі стрижня.

Проаналізовано передбачення та визначення критичних навантажень і міцності бетону в стиснених залізобетонних колонах, визначення характеристик стисливості в сипучих грунтах. Мета роботи - порівняти числову ефективність методу гауссових процесів із результатами, одержаними з застосуванням інших методів.

Проаналізовано методики визначення напружено-деформованого стану (НДС), міцності та граничної деформації стиснутого бетону стиснутих залізобетонних елементів (ЗБЕ) на базі деформаційної моделі (ДМ) з екстремальним критерієм міцності (ЕКМ). Наведено результати розрахунків параметрів НДС стиснутих ЗБЕ у граничній стадії і їх міцності за методикою на основі ДМ з ЕКМ за різних процентів армування. Розрахунки порівняно із експериментальними даними, одержаними під час випробування стиснутих ЗБЕ із високоміцних бетонів. Доведено, що результати розрахунків міцності та параметрів НДС у граничній стадії на основі ДМ з ЕКМ надають хорошу збіжність з експериментальними даними.

В линейной постановке решена задача и исследованы закономерности поведения ядра сечения железобетонной колонны при статистическом представлении ее физико-механических и геометрических параметров. Показано, что при специальном укреплении опорной площадки колонны ее размеры могут быть уменьшены для обеспечения практически полного отсутствия возможного появления неблагоприятных напряжений растяжения в бетоне.

В линейной постановке решена задача и исследованы закономерности поведения ядра сечения железобетонной колонны при статистическом представлении ее физико-механических и геометрических параметров. Показано, что при специальном укреплении опорной площадки колонны ее размеры могут быть уменьшенны для обеспечения практично полного отсутствия возможного появления неблагоприятных напряжений растяжения в бетоне. - Ил.5, табл.2. -

Изложены результаты исследования влияния работы бетонных балок в надтреснутом состоянии на критерий разрушения малых элементов сечений балок. Предложено принимать за критерий разрушения конечных элементов образование трещин с шириной их раскрытия аcrc=0,1мм, что приводит к сближению результатов расчета с экспериментальными данными.

Розв'язано актуальні науково-технічні задачі розкриття закономірностей змінення вогнестійкості залізобетонних колон, які зазнали впливу кліматичних факторів, як наукового підгрунтя уникнення помилок під час відновлення будівництва та покращання основних показників пожежної статистики. Вперше виявлено, що значення межі вогнестійкості для залізобетонних колон перерізом (0,3 х 0,3) м та довжиною 3,5 м, виготовлених з важкого бетону В30 та гранітного заповнювача, знижується на 9, 19, 22, 25 хв. у порівнянні з початковим значенням 87 хв. після 5-, 10-, 15- та 20-ти років впливу кліматичних факторів, які відповідають північно-західному кліматичному району, найбільш характерному для України. Обгрунтовано алгоритм та запропоновано методику оцінювання вогнестійкості залізобетонних колон, сутність якої полягає у визначенні питомої теплоємності, коефіцієнтів теплопровідності та зниження міцності зразків бетону, які зазнали впливу кліматичних факторів, з подальшим їх застосуванням для розрахунку межі вогнестійкості залізобетонних колон, з використанням методу скінченних елементів.

Дослідження присвячено удосконаленню розрахунку міцності залізобетонних елементів із високоміцних бетонів у нормальних перерізах на основі деформаційної моделі з екстремальним критерієм із використанням числових та оптимізаційних методів. Досліджено вплив класу бетону, процента армування на граничну деформацію найбільш стиснутої грані бетону стиснутих залізобетонних елементів. Розроблено інженерну методику та алгоритм розрахунку міцності й визначення необхідної кількості арматури стиснутих залізобетонних елементів із урахуванням високоміцних бетонів на основі деформаційної моделі з екстремальним критерієм. Обгрунтовано необхідність урахування трьох випадків позацентрового стискання залежно від ексцентриситету повздовжньої сили: великі ексцентриситети, досить малі ексцентриситети, вельми малі ексцентриситети. Виявлено розмежування п'яти випадків роботи арматурної сталі. Одержано нові експериментальні дані про міцність та деформативність стиснутих залізобетонних елементів у нормальних перерізах із високоміцних бетонів.

Уперше одержано експериментальні дані щодо напружено-деформованого стану та роботи позацентрово стиснутих бетонних елементів, пошкоджених в процесі експлуатації. Вперше встановлено вплив факторів пошкодженості бетонних конструкцій на їх напружено-деформований стан. Удосконалено методику розрахунку бетонних стиснутих елементів, пошкоджених у процесі експлуатації.