Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок Азама Нилас

Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок
<
Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Азама Нилас. Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.01 / Азама Нилас; [Место защиты: Воронеж. гос. архитектур.-строит. ун-т].- Тамбов, 2011.- 199 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/1993

Содержание к диссертации

Введение

1 Обзор состояния вопроса 10

1.1 Экспериментальные исследования при действии наклонных нагрузок 14

1.2 Опыты с моделями рамных фундаментов 23

1.3 Метод конечных элементов 27

1.4 Использование коэффициента жесткости в моделировании основания... 29

1.5 Методы расчета плитных фундаментов, работающих в условиях плоской задачи 34

1.5.1 Методы расчета, основанные на гипотезе линейно-деформируемой среды 34

1.5.2 Методы расчета, основанные на решении Фусса-Винклера 45

1.6 К вопросу расчета и конструирование сжатых элементов систем 49

1.6.1 Конструктивные требования 49

1.6.2 Расчет прочности внецентренно-сжатых элементов 57

1.7 Расчет и конструирование подколонника 61

1.7.1 Расчет на продавливание 61

1.7.2 Расчет прочности подколонника на действие изгибающего момента 63

2 Методика проведения экспериментальных исследований 68

2.1 Оборудование и образцы моделей опорной плитно-стержневой конструкции 68

2.2 Оценка величины разрушающей нагрузки 73

2.3 Моделирование уплотнения 73

2.4 Моделирование конструкций 74

3 Результаты экспериментальных исследований 75

3.1 Влияние способа передачи нагрузки на несущую способность основания и перемещение модели плитно-стержневой опорной конструкции 75

3.2 Зависимости перемещений от нагрузки для моделей Ml. М4 78

3.2.1 Опыты с моделью Ml 79

3.2.2 Опыты с моделью М2 83

3.2.3 Опыты с моделью MS 89

3.2.4 Опыты с моделью М4 94

3.3 Приращение перемещения моделей опорной плитно-стержневой конструкции 99

3.4 Влияние угла наклона нагрузки 103

3.5 Влияние эксцентриситета приложения силы на несущую способность и перемещение при разных углах наклона нагрузки 106

3.6 Регрессионный анализ 114

3.7 Влияние наклонной подошвы на несущую способность основания и перемещения базы модели 119

3.8 Разработка оптимальных моделей плитно-стержневых опорных конструкций и результаты экспериментальных исследований 134

4 Изучение напряженно - деформируемого состояния системы компьютерным моделированием 143

4.1 Метод конечных элементов 143

4.2 Использование коэффициента жесткости в моделировании основания 143

4.3 Напряженно - деформируемое состояние моделей опорной плитно-стержневой конструкции Мін, М2н, МЗн иМ4н 144

4.4 Расчет и конструирование плитно-стержневой системы 157

4.4.1 Рациональные конструкции 157

4.4.2 Выбор расчетной схемы и определение усилий в элементах системы 159

4.4.3 Порядок расчета плитно-стержневой системы во взаимодействии с основанием 161

4.4.4 Возможные варианты разрушения плитно-стержневой системы при взаимодействии с основанием 162

5 Пример проектирования опорной железобетонной плитно-стержневой системы 164

5.1 Направления дальнейших исследований 173

Основные выводы 176

Список используемых источников 178

Приложение а характеристріки грунта 191

Введение к работе

Актуальность темы. В последние годы заметно расширяется область применения распорных систем в виде двух и трехшарнирньгх рамных конструкций, висячих и пространственных систем пролетом до 60 м и более. Их используют для зданий и сооружений промышленного, сельскохозяйственного, дорожного, спортивно-зрелищного назначения.

Распорные систем передают значительные горизонтальные нагрузки. Использование традиционных массивных опорных конструкций нецелесообразно из-за большого перерасхода материалов, прочностные характеристики которых недостаточно использованы. Отсюда возникает важная проблема разработки и внедрения облегченных опорных плитно-стержневых конструкций для восприятия не только вертикальных, но и горизонтальных нагрузок. К числу таких опорных конструкций относятся конструкции, состоящие из плиты, стойки, подкоса и оголовка. Такая плитно-стержневая опорная конструкция эффективна по расходу материалов, обладает возможностью распределения усилий и напряжений в элементах системы.

Целью диссертационной работы является разработка рациональных плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок в распорных сооружениях.

Основными задачами исследования являются:

экспериментальное обоснование эффективных плитно-стержневых опорных конструкций с высокой удельной несущей способностью;

определение зависимости несущей способности основания от параметров нагружения, размеров и формы плитно-стержневой опорной конструкции;

исследование характера суммарного перемещения плитно-стержневых опорных конструкций с определением эмпирических зависимостей параметров перемещения от нагрузки, геометрических размеров и формы;

численные исследования напряженно-деформированного состояния экспериментально обоснованных опорно-стержневых конструкций, оптимизация их формы и размеров с целью выравнивания внутренних усилий;

влияние жесткости плитной части опорных конструкций на напря-/ женно-деформированное состояние; ;'

рекомендации по эффективным конструктивным решениям, основан-! ным на регулировании определяющих параметров. \

Научная новизна работы: "^-

определены оптимальные размеры и формы плитно-стержневой опор
ной конструкции, соответствующие наибольшей удельной несущей
способности;

установлены функциональные зависимости несущей способности основания от параметров нагружения, размеров и формы плитной части;

исследован характер плоского перемещения плитно-стержневой системы при разных сочетаниях влияющих параметров;

численными экспериментами исследовано напряженно-деформированное состояния элементов плитно-стержневой конструкции при разных схемах нагружения, и приведена оптимизация сечений;

предложены варианты плитно-стержневых опорных конструкция для распорных систем с различными углами передачи нагрузки.

Практическое значение работы состоит в:

разработке новых плитно-стержневых конструкций облегченного типа для распорных сооружений и их экспериментальном обосновании;

получении новых данных о несущей способности и перемещениях различных плитно-стержневых опорных конструкций с установлением функциональных зависимостей между влияющими параметрами;

получении новых данных о напряженно-деформированном состоянии плитно-стержневых опорных конструкциях при разных силовых воздействиях и конструктивных решениях.

Достоверность результатов работы основывается на:

использовании метрологического проверенного силового оборудования и измерительных приборов;

обоснованной повторносте экспериментальных исследований;

использование фундаментальных принципов строительной механики, теории силового сопротивления железобетона.

Внедрение результатов работы:

результаты работы используются в учебном процессе при подготовке
инженеров по специальности 270102 "Промышленное и гражданское
строительство", магистров по программе "Теория и проектирование
зданий и сооружений" направления 270100 "Строительство" при про
ведении научно-исследовательских работ на основе использования
электронно-методических указаний «Методика определения оптималь
ных конструктивных решений плитно-стержневых опорных конструк
ций в распорных системах» и в качестве практических рекомендаций в
ООО «Тамбовспецстрой».

Апробация работы. Основные положения роботы доложены и обсуждены на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ТГГУ г. Тамбов (2005...2010 г.г.); на международных научно-практических конференциях и чтениях: "Эффективные конструкции, материалы и технологии в строительстве и архитектуре, Липецк, ЛГТУ, 2007"; "Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии, Тула, ТулГУ, 2008, 2010 г.г."; " Безопасность строительного фонда России проблемы и решения, Курск, гос. техн. ун-т. - Курск, 2009"; "Фунда-

ментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование, Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2009".

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 13 научных статьях, в том числе 2 - в изданиях из перечня ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованных источников из 106 наименований и содержит 199 страниц, в том числе 87 страниц машинописного текста, 24 таблиц, 113 рисунков и двух приложений.

Методы расчета, основанные на решении Фусса-Винклера

Расчет балок и плит на случайно-неоднородном основании при статических нагрузках.

Параметры основания и внешних воздействий, не зависящих от времени, могут быть представлены в виде системы случайных величин или случайных функций координат. К этим параметрам относятся модуль деформации материала основания или коэффициент постели, интенсивность распределенной нагрузки от стеновых панелей, давление несущих колонн, положение и величина крановой нагрузки и т.д. С учетом случайной природы указанных факторов задачи расчета фундаментов должны формулироваться как вероятностные.

Нормальный прогиб фундаментной балки w представляет собой случайную функцию координаты х, зависящую от случайных нагрузок и коэффициента упругости основания, а так же от условий закрепления концов.

Форму нормальных сечений сжатых элементов, которыми в большинстве случаев являются колонны, назначают в зависимости от характера их работы. Для сжатых колонн со случайными эксцентриситетами применяют квадратную, круглую, многоугольную или кольцевую форму сечения (с целью экономии бетона).

При расчете статически определимых конструкций учитываются, как случайные, так и расчетные эксцентриситеты. При расчете статически неопределимых конструкций - только расчетные эксцентриситеты. Форму сечения принимают прямоугольной, а при особенно больших моментах — двухветвевой.

При назначении размеров нормального сечения колонн учитывают условия опирання на них других элементов и технологические требования _ Например, сечения монолитных колонн нормы не разрешают принимать. менее 250 х 250 мм, учитывая трудности их бетонирования в вертикальном; положении. В целях унификации опалубки и арматурных изделий размерьт нормальных сечений колонн до 500 мм разрешается назначать кратными 50_, а более 500 мм - кратными 100. Высоту нормального сечения принимают h = (l,3...3)b.

Размеры сечений колонн и других внецентренно сжатых элементов принимают такими, чтобы их гибкость Л=- в любом направлении не превышала (мм) для элементов из тяжелого, мелкозернистого и легкого бетона - 200, а для колонн, являющихся элементами зданий, - 120, при ЭТОТУГ для колонн из ячеистого бетона - 70. Принятые (на основании типовых проектов) размеры сечений колонн проверяют расчетом. Длину колони сборных каркасов назначают из удобства изготовления, транспортирования кг монтажа. Высоту сечения колонн принимают по расчету.

Продольную арматуру в колоннах со случайными эксцентриситетами е.а устанавливают по расчету или по конструктивным соображениям. Она. служит для увеличения несущей способности элемента, уменьшения случайных эксцентриситетов, неоднородности и ползучести бетона, восприятия случайных горизонтальных нагрузок и может быть гибкой шит жесткой, обычной или предварительно напряженной.

Последняя оказывается выгодной для случая внецентренного сжатия (случай больших эксцентриситетов) и в гибких элементах (к 20), плохо работающих на транспортные и монтажные нагрузки. Гибкую рабочую продольную арматуру в колоннах со случайными эксцентриситетами еа размещают равномерно по периметру нормального сечения с обязательной постановкой стержней в углах.

Колонны сечением 400 х 400 мм армируют четырьмя стержнями. При больших размерах сечения предусматривают промежуточные стерлши с шагом не более 400 мм, при этом промежуточные стерлши соединяют шпильками, чтобы исключить их выпучивания. Это обусловлено тем, что поперечные стержни не обеспечивают устойчивость промежуточных стержней, потому что при опираний на поперечный стержень трех продольных стержней соединение превращается в мгновенно изменяемую систему.

Поперечную арматуру в монолитных колоннах выполняют в виде вязаных хомутов.

Во внецентренно сжатых колоннах с расчетными эксцентриситетами (е0 еа) и сечениями, развитыми в плоскости действия момента, продольные рабочие стерлши при симметричном и несимметричном армировании размещают вдоль коротких граней в один ряд.

Рабочую арматуру и поперечные стержни в целях индустриализации арматурных работ объединяют в плоские или пространственные каркасы, сварные или вязаные.

Сварные каркасы образуют из плоских каркасов, расположенных у противоположных граней колонны, с помощью поперечных соединительных стержней, привариваемых контактной точечной сваркой к угловым продольным стерлшям или посредством сварки отдельных плоских каркасов между собой.

При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.

Если каркасы противоположных граней имеют пять промежуточных стержней, то их через один соединяют шпильками. Расстояние мелсду закрепленными стержнями принимают не более 400 мм в направлении, перпендикулярном плоскости изгиба, и не более 500 мм в плоскости изгиба. При больших расстояниях между рабочими стержнями по периметру сечения устанавливают конструктивную арматуру диаметром 12 мм классом АЗОО или А400.

Шпильки не ставят при ширине грани колонны 500 мм и менее, если число продольных стержней не более четырех.

Вязаные каркасы образуют охватом продольных стержней замкнутыми хомутами. Для закрепления продольных стержней через один используют шпильки или ромбовидные хомуты.

Внецентренно сжатые элементы армируют преимущественно стержнями из стали класса А400.

Для особо мощных колонн при бетоне класса выше В 20 и соответствующем технологическом обеспечении (резка, сварка и т.п.) нормы разрешают применять стержни диаметром более 40 мм. При армировании допускается использовать не более двух разных диаметров стержней, при этом стержни большего диаметра размещают в углах сечения.

Расстояние в свету между продольными стержнями назначают не менее 30 мм в сборных колоннах, не менее 50 мм - в монолитных колоннах и в обоих случаях - не менее диаметра стержня.

Общее сечение площади продольной ненапрягаемой (As + A s) и напрягаемой (Asp + A sp) арматуры принимают не более 3 % от площади бетона

Влияние способа передачи нагрузки на несущую способность основания и перемещение модели плитно-стержневой опорной конструкции

Следующие серии опытов были проведены при условии возможности поворота ножа относительно паза базы модели.

Сравнивали между собой результаты испытаний четырёх моделей - Ml, М2, МЗ и М4 с одинаковой площадью контакта равной 2-Ю4 мм2 при разных углах наклона передаваемой нагрузки и с разными эксцентриситетами приложенной силы. Модель Ml - с плоской прямоугольной подошвой, М2 -с частично поднятой вверх прямоугольной подошвой, МЗ — с тавровой подошвой и М4 - с раздельной подошвой.

На рисунках 3.3...3.25 представлены графики зависимости перемещений от нагрузки. Они построены при значениях относительного эксцентриситета ёз равного 0 (поз.1); 0,1 (поз.2); 0,167 (поз.З); -0,1 (поз.4); -0,167 (поз.5).

По результатам серии опытов, вариант нагружения с углом наклона равным 15 к вертикали является оптимальным во всем диапазоне эксцентриситета приложения сил.

Вертикальные перемещения для всех углов наклона передаваемой силы получились гораздо меньше (иногда на порядок) чем горизонтальных. Горизонтальные перемещения в основном объясняются поворотом модели вокруг одного из центров тяжести.

Эти результаты подтверждают необходимость устройства наклонного участка подошвы для снижения горизонтальных перемещений и как следствие увеличения несущей способности основания.

Результаты экспериментальных исследований по определению перемещений конструкций и несущей способности основания приведены на рисунках 3.8...3.13. Устройство наклонного участка подошвы позволяет уменьшить как вертикальные, так и горизонтальные перемещения (от 15 до 50 %). Следует отметить, что при угле наклона нагрузки 15 к вертикали и относительных эксцентриситетах 0 и -0,167, несущая способность не была достигнута из-за силового ограничения оборудования.При действии вертикальной нагрузки в широком диапазоне ексцентриситетов данная модель является менее эффективной по отношению к другим моделям. При действии наклонной нагрузки под углом 15 наибольший эффект достигается при положительных значениях относительного эксцентриситета, а при угле наклона нагрузки 25 наибольший эффект достигается при значении относительного отрицательного эксцентриситета равного -0,167.

Одним из способов оценки эффективности применения моделей опорной плитно-стержневой конструкции является относительное приращение суммарного перемещения базы на единицу приложенной силы.

На рисунках 3.26...3.28 представлены графики зависимости суммарных смещений на единицу силы нагружения верхней части моделей от относительного эксцентриситета приложения СИЛЫ S3.

В таблицах (3.6...3.8) представлены численные значения суммарных перемещений на единицу силы для каждого относительного эксцентриситета и уравнения аппроксимации полученых кривых. Уравнения аппроксимации получены с помощью программы "Microsoft Excel". На рисунках 3.31...3.34 представлены графики зависимости несущей способности основания (F„) и предельных значений суммарных перемещений основания (Su) центра базы от величины относительного значения эксцентриситета ёз = Єз/h. Штриховые линии указывают на предполагаемое очертание кривых аппроксимации в областях вне диапазона исследуемых эксцентриситетов.

Графики построены при углах наклона передаваемой нагрузки 3 = 0 (поз.1); 15 (поз.2) и 25 (поз.З).

Эти графики показывают, что оптимальные углы наклона передаваемой нагрузки к вертикали, т.е. углы при которых достигнута максимальная несущая способность основания при минимальных перемещениях, являются 15 для моделей Ml, М2 и МЗ. Что касается четвертой модели, то её оптимальные углы наклона нагрузки к вертикали являются 15 при относительном значении эксцентриситетов нагрузки менее нуля и 25 при относительном значении эксцентриситетов в интервале более 0.

Как показывают графики зависимости на рис. 3.3...3.25, 3.29 и 3.30 максимальная несущая способность основания получается почти в 70 % случаев нагружения в диапазоне приложенной наклонной силы около 15. Этот характер так же подтверждают рисунки 3.26...3.28, где 55 % случаев нагружения имеют приращение на единицу силы больше 1 мм/кН. Относительно небольшие значения несущей способности основания при больших наклонных нагрузках ограничивают область применения исследуемых моделей опорной плитно-стержневой конструкции.

Анализ проведенных экспериментальных исследований доказал возможность дальнейшего совершенствования плитно-стержневой системы распорных конструкций и позволил изготовить новые четыре модели конструкции, для которых линия действия приложенной шарнирно-центральной нагрузки под углом 15 проходит через центр тяжести иодошвы Gj, G2 и G3. Результаты экспериментальных исследований этих моделей представлены в главе 5 данной работе.

Напряженно - деформируемое состояние моделей опорной плитно-стержневой конструкции Мін, М2н, МЗн иМ4н

Исходные данные 1) Грунтовые условия: инженерно-геологический разрез. 2) Физико-механические свойства под подошвой: вид (наименование грунтовых слоев), их мощность, уровень фунтовых вод, коэффициент фильтрации кф, гранулометрический состав фунтов; плотность (ys,y,yd, влажность {со, а}т, ар\ число пластичности / коэффициент водопасыгценности Sr, коэффициент сцепления с, модуль упругости Е и расчетное сопротивление R. 3) Физико-механические свойства грунтов выше подошвы (как и под подошвой), способ и степень укладки и уплотнения. 4) Бетон: плотность у, класс (B,Bt), расчетное сопротивление (Rh,Rbl\ модуль упругости Еъ, марка по водонепроницаемости. 5) Арматура: расчетные сопротивления (Rs,RSMSr,Rsc), модуль упругости Es, закладные детали. Проверочные расчеты железобетонных элементов: - устойчивость стержневых элементов в плоскости и из плоскости рамы; - прочность на местное сжатие; - на продавливание плитной части - по образованию и раскрытию трещин в плитной части конструкции; - определение площади продольной и поперечной арматуры; - обеспечение конструктивных требований. Проверочные расчеты грунтов основания - на несущую способность основания; - на сдвиг по подошве; - на опрокидывание относительно передней грани; 147 проверка краевых напряжений по подошве плитной части o-_ l,2i?;(TraH 0; - проверка перемещений (S, и, і) в центре тяжести плитной части системы и в точках передачи усилий от несущей надземной конструкции. 4.4.4 Возможные варианты разрушения плитно-стержневой системы при взаимодействии с основанием Разрушение плитно-стержневой системы может произойти из-за недостаточной прочности и устойчивости конструкции по материалу (бетону или арматуре) или из-за недостаточной прочности и устойчивости грунта.

На основе конструкции модели М2н 1 была спроектирована; с помощью программы SAP2000; железобетонная плитно-стержневая конструкция на действие наклонной нагрузки к вертикали под углом; 15 и равной.2220 кН.

Размеры в плане плитной! части железобетонной опорной системы -высота всей конструкции и: заглубление: приняты из геометрического подобия модели М2н1 с коэффициентом подобия равного 30. Стойки предварительно приняты прямоугольного сечения размерами

Железобетонная модель рассчитана для класса бетона на осевое сжатие

В15 - объемный вес - р = 25 кН/м3, модуль упругости - Е = 23-Ю3 МПа коэффициент Пуассона - v = 0,2,.коэффициент термического расширения а = 9,9-10"6 С"1, модуль сдвига - G = 9;2 МПа и расчетная прочность на сжатие - Rb= 8,5 МПа. Рабочая; ненапрягаемая арматура была принята класса А400 с расчетным сопротивлением Rs = 355 МПа, модулем упругости Es = 2-Ю5 МПа, коэффициентом Пуассона- v = 0,3 и модулем сдвига G = 0,77 105 МПа. Основание принималось из мелкозернистого песка с физико-механическими свойствами, представленными во второй главе. Для основания принята модель Винклера с переменными коэффициентами постели, полученными по формулам (4Л) и (4.2) с ограничением сжимаемой толщи песчаного основания на глубине 5 м.

Так как глубина стакана должна быть на 50 мм больше глубины заделки и с учетом толщины дна стакана равной 200 мм, минимально допустимая по конструктивным требованиям высота стакана равна hem = 750 + 50 + 200 = 1000 мм. Ширина стенки стакана принята равной 200 мм.

По геометрическому подобию заглубление железобетонной опорной конструкции принято равным 1350 мм. Но с учетом наклонного участка и требования, по которому обрез стаканной части должен быть на отметке -150 мм от уровня чистого пола первого этажа, глубина заложения была принята равной 1900 мм.

Определение толщины плитной части железобетонной опорной конструкции

Переход от стальной модели плитной части М2н1 к железобетонной осуществлялся с учетом равенства жесткости, определяемой по условному показателю гибкости и конструктивных особенностей, предъявляемых к плитной части.

Направления дальнейших исследований

На рисунке 5.8 предложены варианты конструктивных решений опорных систем в условии передачи усилий под большими углами к горизонтали 8 25. Несущая способность основания и суммарное перемещение этих моделей были теоретически получены с помощью программы SAP2000.

Данные модели подлежат экспериментальным и теоретическим исследованиям по влиянию конструкции плитной части на несущую способность основания и перемещения системы.

Более конкретные задачи исследований могут быть поставлены при действии на опорную конструкцию не только наклонной статической, но циклической нагрузки по моментной или безмоментной схеме нагружения:

- определение характера деформирования и разрушения основания;

- исследование контактных напряжений и напряжений в грунте в зависимости от схемы передачи нагрузки;

- изучение напряженно-деформированного состояния опорных конструкций, характера их разрушения;

- уточнение методики расчёта опорных конструкций по материалу при совместной работе с основанием;

- оценить влияние конструктивного решения опорной конструкции, углов наклона и эксцентриситета нагрузки, заглубления, размеров и формы плитной части и стоек, характеристики грунтов с учётом их пространственно-временной изменчивости на несущую способность и перемещения основания и опорной конструкции;

- разработка и внедрение конструктивных и технологических решений, повышающих несущую способность основания и уменьшающих перемещения опорных конструкций: уточнение оптимального положения опорных конструкций относительно углов передачи нагрузки в зависимости от степени защемления несущей части конструкций с опорной конструкции, армирование, и.т.п.;

- разработка рекомендаций по оптимальному проектированию оснований и опорных конструкций.

1. Проведенные экспериментальные исследования показали существенное влияние конфигурации плитной части конструкции на несущую способность основания и перемещения конструкции.

2. Эффективность применения конструктивных решений плитно стержневых конструкции зависит главным образом от угла эксцентриситета

приложения силы и условия опирання несущих элементов здания.

3. При небольших углах наклона силы к вертикали (до 25) наиболее рациональной формой плитной конструкции является прямоугольная с частично поднятой вверх частью подошвы под углом 19 к горизонтали.

4. Проведённый регрессионный анализ результатов экспериментальных исследований в условиях моментного соединения несущей части с оголовком опорной конструкции, позволил определить оптимальную область с максимальной несущей способностью основания и минимальным предельным перемещением опорной конструкции.

5. Разработаны оптимальные конструктивные.решения моделей плитно-стержневой конструкции при шарнирном соединении несущей конструкции с опорной частью, в которых линия действии наклонной силы проходит через три центра тяжести.

6. Компьютерным моделированием разработана новая модель опорно-стержневой конструкции, позволяющей уменьшить площадь плитной части до 20 % при снижении значений изгибающих моментов на 46 % под левой стойкой и на 62 % под правой стойкой при минимальном суммарном перемещении по отношении к другим моделям.

7. По результатам экспериментальных исследований была разработана железобетонная штитно-стержневая конструкции под реальную эксплуатационную нагрузку наклонную к вертикали под углом 15 и равную 2220 кН.

Похожие диссертации на Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок