Кравців Лариса Богданівна. Напружено-деформований стан сталебетонних і залізобетонних елементів, що згинаються, при силових та температурних впливах

brief description

Кравців Лариса Богданівна. Напружено-деформований стан сталебетонних і залізобетонних елементів, що згинаються, при силових та температурних впливах. : Дис... канд. наук: 05.23.01 2008

Кравців Л.Б. Напружено - деформований стан сталебетонних і залізобетонних елементів, що згинаються, при силових та температурних впливах. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 - будівельні конструкції, будівлі та споруди. - Українська державна академія залізничного транспорту, Харків, 2008.
У дисертації розглядаються однопрольотні і багатопрольотні (нерозрізні) балки при силових та температурних (включаючи і пожежу) впливах. Бетон представлено пористим (2030%) вологим (~3%) трифазним середовищем (твердий несучий матеріал; сукупність рідких включень у порах; газ у порах). Сталебетонні балки армовані листовим армуванням в розтягнутій зоні і стержневим у стислій для сприйняття від’ємних згинальних моментів. Передбачається, що поверхня балки піддається впливу температури Tf(стандартної пожежі) з боку сталевого листа (одномірний тепловий вплив), із трьох і чотирьох сторін (двовимірний тепловий вплив).
В дисертації здійснено зіставлення теоретичних і експериментальних даних, а також чисельні дослідження впливу навантаження, класу бетону, марки сталі, товщини сталевого листа, способів захисту, розташування теплового впливу на вогнестійкість та несучу здатність сталебетонних і залізобетонних балок.

Виконаний у дисертації огляд літератури показав, що забезпечення вогнестійкості несучих конструкцій будівель і споруд є народногосподарським завданням. Існуючі методи розрахунку вогнестійкості мають потребу в удосконалюванні і урахуванні додаткових факторів, що істотно впливають на неї.
Стосовно до балкових сталебетонних і залізобетонних елементів, що згинаються, отримано рішення завдання тепломасообміну з рухливою межею пароутворення. Для розрахунку температурних полів у перерізі елемента використана модель бетону як пористого вологого трифазного середовища. Рішення системи нелінійних рівнянь тепломасообміну здійснено в різницевій формі. Наведено опис роботи програми на ЕОМ, її блок - схема з прикладом розрахунку.
Отримано диференціальне рівняння вигнутої осі балки, яка навантажена поперечним навантаженням та підлягає температурному впливу Знайдено залежності для температурних згинальних моментів. Визначено змінні параметри деформування та .
У результаті рішень диференціального рівняння вигнутої осі отримані залежності, що описують напружено - деформований стан сталебетонних і залізобетонних статично визначених і статично невизначених балок при термосилових впливах. Знайдено положення небезпечних перерізів і визначені кривизни в цих перерізах. Сформульовано і записано в аналітичному вигляді умови міцності та деформування: тріщиноутворення, руйнування стислої зони бетону; текучості в сталевому листі.
Складено алгоритм і програма розрахунку несучої здатності та вогнестійкості однопрольотних і багатопрольотних (нерозрізних) балок на ЕОМ. У підпрограмі до основної програми використовуються температурні поля в задані моменти часу.
Зіставлення дослідних даних з розрахунковими показало цілком задовільні результати, що підтверджує ефективність розробленої в дисертації методики.
Досліджено вогнестійкість однопрольотних і нерозрізних балок залежно від: класу бетону; марки сталі; відсотка армування; виду протипожежного захисту. У результаті показано, що

- вогнестійкість однопрольотних статично визначених і статично невизначених балок зростає зі збільшенням міцності бетону;
- вогнестійкість балок, які армовані смуговою арматурою марок С235, С255, С285 незначно змінюється при розглянутих схемах температурних впливів;
- у сталебетонних елементах, що згинають, збільшення відсотка армування на 1% приводить до підвищення межі вогнестійкості на 1.15%;
- устрій протипожежного захисту значно збільшує межу вогнестійкості сталебетонних балок.

Вплив теплового впливу на НДС нерозрізних балок показує, що в процесі нагрівання відбувається перерозподіл зусиль між прольотними і опорними перерізами, змінюється розрахункова схема балки і її вогнестійкість.