Гладишев Дмитро Геннадійович. Напружено-деформований стан залізобетонних балок з пружним горизонтальним переміщенням опор в рамних системах

Краткое описание

Гладишев Дмитро Геннадійович. Напружено-деформований стан залізобетонних балок з пружним горизонтальним переміщенням опор в рамних системах: дис... канд. техн. наук: 05.23.01 / Національний ун-т "Львівська політехніка". - Л., 2004

Гладишев Д.Г.Напружено-деформований стан залізобетонних балок з пружним горизонтальним переміщенням опор в рамних системах. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01-Будівельні конструкції, будівлі та споруди. Національний університет Львівська політехніка”, Львів, 2004.
Дисертація присвячена вивченню напружено-деформованого стану та несучої здатності залізобетонних балок з моделюванням рівнів пружних горизонтальних переміщень опор у рамних системах. Експериментально та теоретично досліджена робота таких елементів за різних рівнів пружної податливості опор. Розроблена розрахункова схема рами з шарнірним поєднанням П-подібної схеми ригеля з консолями колон та замонолічуванням проміжків між торцями ригеля та колонами. Запропонована методика розрахунку балок у межах розробленої схеми рами за двома групами граничних станів, яка узгоджена з чинними нормативними документами.

Відповідно до поставлених завдань в роботі отримано такі основні результати:

Експериментально-теоретичними дослідженнями та впровадженнями у будівельну практику одержаних результатів підтверджена доцільність врахування розпірних зусиль, які виникають на опорних торцях вільно опертих згинаних елементів за різних рівнів обмеження горизонтальної пружної рухомості їх опорних торців у складі рамних систем, для визначення резервів їх несучої здатності порівняно з розрахунками за чинними нормами. Отримані нові дані, які мають важливе наукове та практичне значення. Визначення резервів несучої здатності балкових конструкцій для оцінки їх технічного стану має істотне економічне значення під час реконструкції промислових об’єктів.
Чинні нормативні документи не враховують підвищення несучої здатності вільно опертих згинаних елементів від впливу різних рівнів обмежень горизонтальної пружної рухомості їх опорних торців при роботі цих елементів як ригелів у складі рамних систем, що не дає змоги оцінити рівень підвищення їх несучої здатності.
Виконані цілеспрямовані дослідження виявили значне збільшення граничної несучої здатності балок з розпоромМuexpпорівняно з відповідною несучою здатністю вільно опертих балокMu.СНиП, яка обчислена за чинними нормами. ВідношенняМuexp/Мu.СНиПприйняли за резерв підвищення несучої здатності вільно опертих балок за відповідних умов їх роботи. З поступовим збільшенням горизонтальної пружності опорвід 0 до 27,99 кН/мм, значенняМuexp/Mu.СНиПзростають від 1 до 1,86 рази при=0,64%, та від 1 до 1,58 рази при=1,32%.
За короткочасного статичного навантаження інтенсивність зростання розпору в балках збільшується у міру розкриття тріщин і відчутно впливає на їх напружений стан, підвищуючи несучу здатність, знижуючи деформативність та збільшуючи тріщиностійкість.
Запропонована розрахункова схема одноповерхової однопрогонової рами з шарнірним поєднанням П-подібного ригеля з консолями колон, та виведено розрахункові формули для визначення розпірних зусильН, переміщень опорних торцівхАригелів та колонхВна рівні дії розпірних зусиль.
Розроблений алгоритм розрахунку згинаних елементів з пружним обмеженням горизонтальних переміщень опор, який ґрунтуються на методиці нормативних документів.
На підставі математичного моделювання, за розробленим алгоритмом розрахунку, виконаний числовий експеримент, який підтвердив результати, отримані за експериментальними дослідженнями, дав змогу виявити загальний новий діапазон роботи розглянутих балок при зміні всіх параметрів та визначити резерви їх несучої здатності порівняно з вільно опертими балками. Найбільший діапазон резервів несучої здатності від 1 до 3,5 мають балки з меншим відсотком армування=0,292%, а резерви несучої здатності балок з розпором наближається до одиниці при граничних відсотках їх армуванняR.
Виконаний за алгоритмом розрахунку теоретичний аналіз результатів інструментальних обстежень стану 48 залізобетонних ригелів двох збірних рам на діючих підприємствах м. Львова виявив мінімальні резерви несучої здатності, які можна використати для підвищення несучої здатності ригелів, які становлять: 3,4%29,7% - в рамі (Л) та 35,8%54,7% - в рамі (М). Значення цих резервів залежать від відміток розташування ригелів у розглянутих рамних системах, відсотків їх армування та класу бетону.
Врахування розпору у залізобетонних балкових конструкціях дає змогу виявити резерви їх несучої здатності, оскільки практично у всіх балкових конструкціях, які працюють в складі рамних систем, виникає в опорній зоні пружна горизонтальна реакція, зумовлена не тільки розглянутим у роботі конструктивним вирішенням стику ригеля з колонами.