Фабрика Юрій Михайлович. Міцність та деформативність сталезалізобетонних балкових конструкцій

Короткий опис

Фабрика Юрій Михайлович. Міцність та деформативність сталезалізобетонних балкових конструкцій: дис... канд. техн. наук: 05.23.01 / Національний ун-т "Львівська політехніка". - Л., 2005

Фабрика Ю.М. Міцність та деформативність сталезалізобетонних балкових конструкцій. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 Будівельні конструкції, будівлі та споруди. Національний університет Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України, Львів, 2005.
Дисертаційна робота присвячена експериментально-теоретичним дослідженням сталезалізобетонних балкових конструкцій та оцінка міцності та деформативності в зоні чистого згину.
Визначено доцільні розміри залізобетонної полички та профільної двотаврової балки. Розроблена математична модель та програма розрахунку на ЕОМ за методами гіпотези плоских перерізів і послідовних наближень з врахуванням реальних діаграм деформування матеріалів, які дозволяють визначити напружено-деформований стан сталезалізобетонних балкових конструкцій, що працюють на згин, на всіх стадіях завантаження. Розроблено конструктивне рішення сталезалізобетонної балки та запропоновані інженерна методика визначення міцності і деформативності прогинів, як і математичний алгоритм та програма розрахунку на ЕОМ за методами гіпотези плоских перерізів і послідовних наближень з урахуванням реальних діаграм деформування матеріалів.
Результати роботи знайшли застосування при виконанні балкових конструкцій на будовах Львівщини, Івано-Франківщини, Вінничини та ін. Вони дозволили забезпечити зменшенню тривалості будівництва та економію сталі до більших прольотів у порівнянні з традиційними залізобетонними конструкціями.

1. Розроблено конструктивне рішення сталезалізобетонної балки та запропоновані інженерна методика визначення міцності і деформативності прогинів, як і математичний алгоритм та програма розрахунку на ЕОМ за методами гіпотези плоских перерізів і послідовних наближень з урахуванням реальних діаграм деформування матеріалів.
2. Дослідження сталезалізобетонних балок із залізобетонною плитою-поличкою свідчать, що міцність їх по нормальним перерізам задовільно співпадає з теоретичною, вирахованою за сучасними нормами, відхилення становлять 7...10% в напрямі експериментальної безпечності.
3. Із досліджених різних типів зв’язків-анкерів залізобетонної плити-полички з верхньою поличкою сталевого двотавра пропонують найбільш прості у виготовлені і найменш металомісткі гнучкі стержневі анкери, які забезпечують надійний зв’язок, міцність і одночасно виконуючи роль поперечних стержнів просторового каркасу плити-полички.
4. За стадію руйнування сталезалізобетонної балки приймається досягнення текучості сталі в розтягнутій поличці двотавра з попереднім або одночасним випученням і роздробленням залізобетонної полички в стиснутій зоні.
5. На основі досліджень міцності сталезалізобетонних балок з різними ширинами залізобетонних поличок пропонується найбільш раціональні розміри ширини поличок, які становлять для бетонів класу В20...В30 (6...8)hп- висоти залізобетонної полички.
6. Розвиток деформацій по висоті складеного перерізу сталезалізобетонної балкової конструкції в зоні чистого згину є лінійним, а по ширині залізобетонної плити є нерівномірним, краї плити значно повільніше включаються в роботу.
7. Прогини сталезалізобетонних балок пропонується визначати відповідно до існуючих нормативних документів із врахуванням експериментального коефіцієнта Кf=1,126 для наближення значення теоретичного прогину до експериментального.
8. Запропонований алгоритм дозволяє з достатньою точністю визначати зусилля руйнування, кривину і прогини сталезалізобетонних балок при згині та відобразити на ділянці чистого згину реальний розподіл деформацій і напружень не лише в бетоні, але й в сталевому профілі.
9. За результатами обчислень, згідно розробленої методики розрахунку та запропонованої програми на ЕОМ, отримані епюри напружень та деформацій бетону полички, сталевої двотаврової балки, графіки прогинів, які мають кращу збіжність з експериментальними даними (відхилення до 3...5%).
10. Пропонується використовувати також алгоритм та програму розрахунку сталезалізобетонних конструкцій для варіантного проектування та вибору раціонального способу армування, визначаючи та аналізуючи міцностні і деформативні характеристики сталезалізобетонних елементів при зміні різноманітних вихідних умов: геометричних параметрів, класу бетону, діаметру та кількості поздовжньої арматури.
11. Порівняний аналіз економічної вартості сталезалізобетонних балок із сталевими двотавровими свідчить, що сталезалізобетонні балки є більш доцільними для застосування в практиці будівництва, так як їх вартість на 13,55% менша сталевих при одинаковій міцності і деформативності.