Введение к работе
-Актуальность работы. Благодаря'высокой прочности и жесткости, железобетонные монолитные рамные каркасы с жесткими узлами широко применяются при строительстве зданий, в странах с недостаточно, строительной индустрией сборного железобетона, в том числе в Афганистане. Больше объемы строительства зданий и сооружений с применением железобетонных каркасных конструкций определяет необходимость дальнейшего усовершенствования как конструкций, так и методов их раоче*а,
В большинстве случаев существующие методы расчета несущих систем каркасных зданий основаны на гипотезе 6 линейно-деформируемом материале. В то же время жёлезобетоСподчиняется закону Г^ка лишь при относительно малых напряжениях. Поэтому для определениядействительной несущей способности железобетонных каркасных систем необходимо использовать методы расчета, учитывающие непругие свойства батона и арматуры. В этой связи в последние годы разработаны новые методы расчета железобетонных каркасных' систем' зданий, в которых.учитывается широкий комплекс факторов, позвсшяхшщх определить наїп^енно^деформированное состояние конструкций на различных стадиях работы и более точно оценить несущую способность системы. Однако эти методы достаточно сложны и трудоемки и используются преимущественно в исследовательских целях. Поэтому актуальна задача разработки практического метода расчета железобетонных каркасных систем, учитывающего специфику пластического деформирования железобетона на основе сравнительно несложного математического аппарата.
Целью диссертационной работы являлось создание практического метода расчета.монолитныхрамных каркасных систем с учетом пластических овойств железобетона и влиянием продольного изгиба. .:.'. '. , '''"- .'''''.;-.:"..' ''"-': "'" ''.'. "' -' ,. Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие, задачи:'.-' .
- разработана упругр-пластическая расчетная модель и соответствующий алгоритм расчёта железобетонных каркасных систем зданий с'учетом неупругих свойств материалов и" влиянием продольного изгиба гибких сжатых элементов;
—. 2 -
выполне'ны анализ,^^напряяеннр-дефсірмировавлогО' состояния нормальных сечений келёзббетбнвых конструкций;на основе полні (реальных), диаграмм деформирования бетона и арматуры на разлв ных стадиях их раооты, ;включая стадию разрушения, и сопоотавл ішї результатов расчета нормальных сечений с результатами вкс перпментальннх исследований и нормативными требованиями;
на основании анализа установлены закономерности дефоргщ вания пластических шарниров, определены ограничения и предлоя ны методы формирования расчетных диаграмм упругсйигастическиа стыков стержневых систем;
выполнены исследования точности автоматизированного мете да расчета железобетонных стержневых систем по методу перемеЕ ных жесткретей путем сопоставления с результатами вксперимен-тальных исследований;
произведен анализ адвтаатвостн упругючоластйческбй расче ной модели методом чи<5ленвого эксперимента путем сопоставлеш результатов расчёта по данной методике о результатами раочеэ по методу переменных жесткостей; .
произведены исследования железобетонных каркасов о различными конструктивными решениями с помощью упругЬ-плаотичес-кой расчетной модели.
Научную новизну работы составляют;. ;
- алгоритм практического метода расчета рамных железобетон
ных каркасных систем многоэтажных зданий на основе упруго-іш
тиче ской расчётной модели о учетом пластических свойств желе:
бетона и влиянием продольного изгиба гибких сжатых елементові
.-'. - методика построения диаграммы деформирования упруго-плас тическр'го стыка с учетом ограниченных пластических свойств ж лезобетона;
компоненты матрицы жесткости конечного елемента в вида сжатого стержня с упруго-податливыми защемлениями неодинаковс жесткости по концам;
уточненная методика определения несущей способности нормальных сечений железобетонных элементов для некоторых конструктивных решений.:
Практическое значение работы определяется сокращением трудоемкости инженерных расчетов при достаточно высокой точности оценки несущей способности сооружения.
На защиту выносятся;
метод расчета железобетонных каркасных систем с учетом реальных свойств бетона и арматуры и влияния продольного изгиба на основе упруго-пластической расчетной модели;
результаты исследования точности расчета нормальных сечений железобетонных конструкций с учетом действительных дааг -рамм деформирования материалов путем сопоставления с экспериментальными данными; ;'
- результаты исследования точности нелинейного расчета железобетонных каркасов по методу переменных жесткостей, реализованному в программном комплексе РОТОР-АРКАН, путем сопоставления с опытными данными;
- результаты расчетного исследования влияния различных кон
структивных факторов на работу железобетонного каркаса здания
с помощью метода упруго-пластической модели.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав,, общих выводов, списка используемой литературы ' из 130 наименований и приложения." Общий объем работы 222 страниц, в том числе 101 страниц машинного текста, 85 рисунков и 12 таблиц. '..'.'