Введение к работе
Актуальность темы: Последние 25 лет истекшего столетия характерны оживлением реконструкции и реставрации зданий и сооружений в масштабах Европы, России и в том числе в Республики Татарстан. Подтверждением тому служит значительное возрастание объемов реставрации и реконструкции исторических зданий-памятников архитектуры, включенных в реестр ЮНЕСКО, России, Республики Татарстан, муниципальных городов и поселений.
Теперь обязательной реконструкции в подобных сооружениях подлежат не только архитектурная часть, но и основные конструктивные элементы, в частности междуэтажные перекрытия по деревянным балкам. Требования к памятникам архитектуры диктуют необходимость максимального сохранения и использования изначально заложенных деревянных балок междуэтажных перекрытий. Работы по реконструкции в последние годы показывают, что при обследовании перекрытий по деревянным балкам, последние в большинстве своем не потеряли несущей способности за исключением находящихся в неблагоприятных температурно-влажностных режимах эксплуатации.. Выполнение работ по реконструкции междуэтажных перекрытий методом усиления существующих деревянных балок железобетонной плитой в США, Бельгии, Республике Чехия, Республике Татарстан и др. продемонстрировало технологичность и малую трудоемкость, отсутствие подпирающих лесов, опалубки, значительную экономию стали, возможность сохранения лепного декора, росписей потолков и т.д.
На сегодняшний день имеются экспериментальные и теоретические
исследования прочности нормальных сечений деревожелезобетонных
элементов. Но деревожелезобетонные конструкции наряду со статическими
нагрузками подвергаются и воздействию малоцикловых нагружений. В
научной сфере данный вопрос практически не изучен, а имеющиеся подходы
сводились к снижению расчетного модуля сдвигав^^щїщЩЗ^^^З^Влерева,
І БИБЛИОТЕКА і
что является приближенным и не раскрывает всей сути проблемы расчета конструкций на действие малоцикловой нагрузки.
Цель и задача исследований. Целью данной работы является разработка методов расчета выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов с учетом физической нелинейности бетона и древесины, податливости соединения железобетонной полки с деревянной балкой при малоцикловом нагружении.
В связи с этим в работе сформулированы следующие задачи:
изучить особенности напряженно-деформированного состояния и выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов под действием малоцикловой нагрузки с учетом физической нелинейности бетона и древесины, податливости слоев;
провести экспериментальные исследования малоцикловой выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов;
разработать методы расчета выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов при малоцикловом нагружении с учетом податливости контактного шва;
выполнить проверку точности предлагаемых методов расчета малоцикловой выносливости нормальных сечений путем сравнения теоретических результатов с данными проведенных экспериментов.
Автор защищает:
результаты экспериментальных исследований малоцикловой выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов.
методы расчета малоцикловой выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов с учетом и без учета податливости соединения между слоями;
результаты проверки точности и надежности предлагаемых методов расчета выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов при малоцикловом нагружении.
Научную новизну работы представляют:
аналитические зависимости для определения сдвигающих усилий по плоскости сопряжения железобетонной полки и деревянного бруса в зоне чистого изгиба с учетом податливости сдвиговых связей при малоцикловом нагружении;
аналитические зависимости для определения предельной сдвигающей силы, воспринимаемой связями сдвига в плоскости контакта между железобетонной полкой и деревянной балкой при малоцикловом нагружении;
деформационные методы расчета малоцикловой выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов на основе аналитических диаграмм деформирования бетона, стали и древесины при жестком соединении и с учетом податливости соединения железобетонной полки с деревянной балкой;
упрощенные методы расчета малоцикловой выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов при жестком соединении железобетонной полки и деревянной балки и с учетом податливости соединения железобетонной полки с деревянной балкой;
новые экспериментальные данные о характере разрушения и развития прогибов, деформаций бетона и древесины деревожелезобетонных изгибаемых элементов при малоцикловом нагружении.
Практическое значение работы заключается в том, что в результате выполненных экспериментальных и теоретических исследований разработаны методы расчета выносливости нормальных сечений деревожелезобетонных изгибаемых элементов при малоцикловом нагружении, позволяющие повысить надежность проектируемых несущих конструкций, а в ряде случаев расчетную несущую способность и за счет этого получить более экономичные их конструктивные решения.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях КГАСА, на международной
конференции /Эффективные строительные конструкции: теория и практика. Пенза. 2003г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка использованной литературы.
Общий объем работы составляет 199 страниц, в том числе - 118 страниц машинописного текста, 62 рисунка, 26 таблиц, список использованной литературы из ПО наименований.
Диссертационная работа выполнялась на кафедре ОФДСиИГ в 2000-2004г.г. под руководством советника РААСН, доктора технических наук, профессора И.Т.Мирсаяпова, при консультации советника РААСН, кандидата технических наук, доцента И.С.Абдрахманова.
