Введение к работе
Актуальность темы. Целесообразность развития научно-теоретических основ проектирования, совершенствования новых схем зданий с учетом критериев их безопасности, отвечающих современным требованиям к конструктивному обеспечению среды жизнедеятельности в настоящее время общеизвестна.
В последнее время все сильнее ощущается необходимость в переходе на качественно новые методы расчета железобетонных элементов с точки зрения единого подхода на всех этапах работы элемента.
Недостаточность разработки нормативной базы, как в нашей стране, так и за ее пределами, возрастающая потребность в создании единого подхода к проектированию железобетонных конструкций, комплексного подхода к оценке напряженно-деформированного состояния (НДС) на всех стадиях работы конструкции, позволяющего оценивать работу как сжатых и изогнутых, так и сжато-изогнутых, как с предварительным напряжением, так и без предварительного напряжения элементов составного (сборно-монолитного) и несоставного сечения на всех стадиях напряженно-деформированного состояния (включая стадии запредельного состояния) при кратковременном действии нагрузки. Это неразрывно связано, прежде всего, с широким применением железобетонных конструкций, включающих различные виды бетонов и арматуры, предварительное напряжение, разнообразные конструктивные формы, особенности которых еще недостаточно или вовсе не учитывались в расчете, что в свою очередь снижало эффективность проектирования новых железобетонных конструкций, их надежность и конструктивную безопасность. Что касается уточнения расчетных зависимостей с помощью эмпирических поправок, учитывающих те или иные особенности железобетонных конструкций, то это малоперспективный, трудный путь из-за большого числа факторов, влияющих на силовое сопротивление железобетона.
Цель диссертационной работы. Теоретическое и экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния изгибаемых стержневых железобетонных элементов составного (сборно-монолитного) и несоставного сечения с учетом влияния поперечной силы.
Научная новизна работы: — методика расчета деформативности железобетонных изгибаемых элементов с учетом влияния поперечной силы, реализованная на основе метода заданных деформаций при аппроксимации изогнутой оси степенным полиномом четвертой степени.
методика определения напряженно-деформированного состояния составных сечений на основе полной (с ниспадающим участком) диаграммы сжатия бетона;
экспериментальные данные о несущей способности и деформа-тивности балок составного и несоставного сечений при различных величинах пролетов среза, армировании, соотношения прочности сборного и монолитного бетонов;
основные закономерности влияния поперечной силы на деформа-тивность железобетонных элементов в зависимости от величины относительного пролета среза, прочности бетонов, интенсивности армирования, выявленные на основе результатов численных исследований.
Автор защищает:
методику расчета деформативности изгибаемых стержневых железобетонных элементов составного и несоставного сечения с учетом влияния поперечной силы;
методику определения напряженно-деформированного состояния сечений на всех стадиях нагружения, включая запроектные воздействия;
алгоритм решения и программные средства расчета, разработанные на языке программирования Compaq Visual Fortran v.6.5;
методику и результаты экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов составного и несоставного сечений;
- результаты численных исследований напряженно-
деформированного состояния элементов составного и несоставно
го сечений при различных соотношениях относительного пролета
среза, интенсивности армирования, прочности монолитного и
сборного бетонов, с учетом действия поперечной силы.
Обоснованность и достоверность научных положений под
тверждается согласованностью с основными законами и положениями
строительной механики и теории железобетона, сопоставлением резуль
татов расчета по разработанной методике с проведенными эксперимен
тальными исследованиями.
Практическое значение и реализация результатов работы.
Разработанная методика (алгоритм расчета и составленная на его основе программа для ЭВМ) способствует более достоверной оценке напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов, составного и несоставного сечений.
Использование в проектной практике разработанного расчетного аппарата позволит повысить надежность железобетонных конструкций с определением их остаточного ресурса, получить данные о несущей способности и деформативности, и при решении целого ряда реальных задач выявить более экономичные и оптимальные конструктивные решения.
Результаты настоящих исследований применены при выполнении отдельных проектов ООО «Центрогипроруда», ЗАО «Строитель», а также внедрены в учебный процесс Белгородского государственного технологического университета им. В.Г.Шухова и Курского государственного технического университета.
Апробация работы и публикации.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований и основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на II Международном студенческом форуме «Образование, наука, производство» (г. Белгород, 2004г.), на научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (г. Белгород, 2005), на международных академических чтениях «Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения» (г. Курск, 2006г.).
В полном объеме работа доложена и одобрена на расширенном заседании кафедры промышленного и гражданского строительства Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (г. Белгород, октябрь, 2006г.)
По теме диссертации опубликовано 5 научных работ. Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения с основными выводами, списка литературы и приложений. Она изложена на 210 страницах, включающих 150 страниц основного текста, 37 рисунков, 12 таблиц, список литературы из 190 наименований и 4 приложений на 57 страницах.
Похожие диссертации на Деформативность сборно-монолитных стержневых конструкций
