Савченко Олександр Сергійович. Сумісна робота плит та ригелів у складі диска перекриття

Короткий опис

Савченко Олександр Сергійович. Сумісна робота плит та ригелів у складі диска перекриття: дис... канд. техн. наук: 05.23.01 / Полтавський національний технічний ун-т ім. Юрія Кондратюка. - Полтава, 2004

Савченко Олександр Сергійович. Сумісна робота плит та ригелів в складі диска перекриття.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук. Спеціальність 05.23.01 будівельні конструкції, будівлі та споруди. Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка. Полтава 2004.
Дисертація присвячена дослідженню впливу жорсткості ригеля та балок на роботу збірного диска перекриття, а також впливу збірного перекриття на напружено - деформований стан ригелів та балок.
Розглянута на основі метода кінцевих елементів залежність зусиль взаємодії й внутрішніх зусиль у плитах диска перекриття від прогону та жорсткості ригелів, а також від прогону самих плит.
Розроблена чисельно-аналітична методика розрахунку збірних ребристих перекриттів із врахуванням просторової роботи. Виведена система диференційних рівнянь, вирішення яких дозволяє визначити зусилля в елементах ребристого перекриття.
Методика основана на повздовжньому перерізі диска перекриття площинами на окремі таврові елементи, та визначення зусиль по лінії перерізу.
Розроблена чисельно-аналітична методика визначення дотичних та вертикальних зусиль взаємодії між плитами настилу та ригелями, що дозволяє більш точно визначати внутрішні зусилля в останніх. На основі порівняння результатів, які були отриманні при розрахунку системи за розробленою методикою з результатами, які у свою чергу були отриманні при розрахунку системи за методом кінцевих елементів, доведена її достовірність.
Проведені експериментальні дослідження фрагменту збірного диска перекриття, обпертого по торцях на балки.
Зроблені пропозиції щодо розрахунку міцності та деформативності елементів збірного перекриття.

На основі проведених досліджень автором сформульовані такі висновки.

У збірних залізобетонних перекриттях, плити яких спираються на ригелі, податливість останніх при жорсткостях реально існуючих ригелів незначно впливає на сумісну роботу збірних плит між собою. У зв’язку з цим зусилля взаємодії плит можна визначити за допомогою методів розрахунку ребристих систем, які спираються на жорсткі неподатливі опори.
Розвинуто чисельно-аналітичний метод та розроблена методика розрахунку сумісної роботи збірних плит із урахуванням зсуву монолітного шва. На основі розробленої методики показано, що при реальних міцностях бетону омонолічування зсув шва виявляє незначний вплив на просторову роботу плит. Зсув шва може впливати на просторову роботу в початковій стадії твердіння, а також при неякісному його виготовленні.
Розроблена методика визначення зусиль взаємодії плит настилу з ригелем. Суттєвою перевагою розробленої методики, порівнюючи з існуючими, є факт урахування не тільки дотичних зусиль взаємодії, а й вертикальних зусиль, а також можливість розрахунку при дії будь-яких навантажень, змінного перерізу ригелів (у тому числі в результаті тріщиноутворення).

На основі дослідження НДС перекриття за цією методикою показано, що можливі також схеми завантаження перекриття, при яких виникають вертикальні зусилля, які відривають настил від ригеля, що у свою чергу при певних співвідношеннях навантаження може привести до порушення сумісної роботи плит настилу з ригелем, а також знизити несучу здатність останнього.

Проведена перевірка достовірності розробленої методики розрахунку шляхом порівняння з розрахунками за МСЕ, яка вказує на задовільну збіжність результатів розрахунку.
Розроблена методика розрахунку збірно-монолітних перекриттів, монолітні плити яких вільно спираються на балки, достовірність якої обґрунтована розрахунками за МСЕ.

На основі розробленої методики розрахунку показаний суттєвий вплив товщини монолітної плити на розподіл зусиль між несучими балками.

Показана можливість відмови від підсилення плит перекриття та ригелів при обстеженні будівель та споруд за рахунок резервів несучої спроможності елементів перекриття, обумовлених просторовою роботою диску перекриття.
Показані принципи розрахунку міцності збірних ребристих плит із врахуванням їх просторової роботи, міцності ригелів. Врахування просторової роботи перекриття за запропонованою методикою дозволяє суттєво знизити витрати арматури на армування плит та ригелів.
Проведені експериментальні дослідження просторової роботи збірного перекриття на фрагменту, який складається з п’яти суцільних плит розмірами 30,60,12 м, які спираються на ригелі (балки). На основі цих досліджень підтверджено теоретичне положення про незначність впливу податливості ригелів на сумісну роботи збірних плит між собою. Показано, що просторова робота перекриття проявляється на усіх стадіях його роботи до руйнування.