Аметов Юрій Григорович. Вплив режиму навантаження і тривалого витримування під навантаженням на несучу здатність сталебетонних балок

Краткое описание

Аметов Юрій Григорович. Вплив режиму навантаження і тривалого витримування під навантаженням на несучу здатність сталебетонних балок: дисертація канд. техн. наук: 05.23.01 / Державний науково-дослідний ін-т будівельних конструкцій. - К., 2003. , табл.

Аметов Ю.Г. Вплив режиму навантаження і тривалого витримування під навантаженнем на несучу здатність сталебетонних балок. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 будівельні конструкції, будівлі та споруди.
Дисертація присвячена розробці теоретично обгрунтованого й експериментально перевіреного аналітичного апарату із розрахунку міцності нормальних перерізів сталебетонних згинаних конструкцій при короткотерміновій дії навантаження та довантаження після тривалої витримки під навантаженням. Сформульовані й обгрунтовані вихідні передумови розрахунку, на основі яких розроблено розрахунковий апарат для оцінки міцності нормальних перерізів сталебетонних згинаних конструкцій при короткотерміновому навантаженні і довантажуванні після тривалого витримування під навантаженням. Для усіх стадій роботи сталебетонних згинаних конструкцій розроблено алгоритм розрахунку. Проведено експериментальні дослідження впливу характеру дії навантаження на несучу здатність сталебетонних балок. Виконано експериментальну оцінку впливу геометрії перетину та тривалості випробувань на граничні деформації крайніх стиснутих волокон бетону сталебетонних балок. Складено рекомендації для визначення розрахункових значень мі-цнісних і деформаційних характеристик матеріалів, які використовуються у розрахунковому апараті. Результати роботи знайшли застосування при проектуванні сталебетонного перекриття ма-шино-ваного цеху склотарного заводу Восток-Стекло у м. Семіпалатінськ (Казахстан) та рекон-струкції аналогічних цехів ряду заводів в Україні та Молдові.

1. Сформульовано основні вихідні передумови і розроблений аналітичний апарат для оцінки напружено-деформованного стану нормальних перерізів згинаних сталебетонних конструкцій при тривалій дії навантаження і розрахунку короткочасної і тривалої (при довантаженні після витримування під навантаженням) міцності таких конструкцій.
2. На основі аналізу отриманих теоретичних рішень виявлені закономірності деформування сталебетонних згинаних конструкцій в залежності від співвідношення міцністних і деформативних властивостей бетону і сталі і геометричних характеристик перерізів. Ці закономірності свідчать про те, що можливі три типи діаграм станів таких конструкцій.
3. Встановлено, що тривалість короткочасного завантаження у межах від декількох хвилин до декількох годин не впливає на призмову міцність бетону, тоді як попереднє обтиснення протягом більш тривалого часу (декількох місяців) помітно (до 15%) підвищує його міцність.
4. Дослідження на зразках балках показали, що гранична деформація бетону при будь-якій тривалості випробувань дорівнює сумі граничних деформацій при короткочасному (стандартному режиму випробувань) навантаженні і деформацій повзучості.
5. Вплив характеру і тривалості короткочасного ступеневого навантаження на несучу здатність сталебетонних балок незначне і порівнянно з величиною статистичного розкиду експериментальних даних (cv=2,32%), тому розрахунок можна робити без врахування фактора часу. Врахування тривалості короткочасного навантаження при розрахунку міцності сталебетонних балок рекомендується робити шляхом введення понижуючого коефіцієнта до модуля пружності бетону, рівного 0,65.
6. Характер розподілу поздовжніх деформацій по висоті перерізу сталебетонних балок на всіх стадіях напружено-деформованого стану близький до лінійного.
7. Попереднє витримування під навантаженням (з рівнем навантаження М(t)0,9Мu) підвищує несучу здатність сталебетонних балок при наступному їх довантаженні. Причому, зі збільшенням рівня попереднього навантаження несуча здатність балок збільшується. При однаковому рівні попереднього навантаження несуча здатність вище у зразків, що знаходилися під навантаженням більш тривалий час.
Причиною підвищення несучої здатності сталебетонних балок, що довантажуються, є спільний вплив таких факторів, як збільшення міцності попередньо обтиснутого бетону і перерозподіл напруг між бетоном і сталевою балкою.
8. Чисельний аналіз, виконаний із залученням пропонованої методики, показав, що існує граничний рівень навантаження, перевищення якого веде до зниження несучої здатності сталебетонних балок при довантаженні. У наших дослідах цей рівень склав 0,85.
9. Статистики відношень теоретичних значень несучої здатності до експериментальних (=0,94, сv=3,0-3,3%) показують, що пропонована методика розрахунку досить вірогідно оцінює несучу здатність сталебетонних балок як при короткочасній дії навантаження, так і балок, що довантажуються. Імовірність помилки, що перевищує ±15%, складає всього 0,03%.
11. Надійність пропонованої методики розрахунку несучої здатності сталебетонних балок (як при короткочасному навантаженні, так і при довантаженні після тривалої витримки) при вико-ристанні розрахункових характеристик матеріалів задовольняє вимогам до проектування будівельних конструкцій.