Введение к работе
Актуальность исследования. Снижение, стоимости и трудоемкости строительства может быть осуществлено путем применения конструкций с внешним армированием взамен стальных и во многих случаях железобетонных.
Этому способствуют следующие преимущества сталебетонных конструкций: упрощение технологии изготовления; сокращение расходов на опалубку и закладные детали; эффективное использование прочностных свойств материалов - бетонное ядро имеет повышенную прочность за счет бокового обжатия, создаваемого оболочкой, в свою очередь стальная обойма, заполненная бетоном в значительной степени защищена от потери местной и общей устойчивости; совмещение функций рабочей арматуры с защитным ограждением от.механических и других воздействий; уменьшение высоты элементов, получаемое из-за отсутствия защитного слоя и в результате компактного расположения арматуры.
Для повышения эффективности и более широкого распространения конструкций с внешним армированием в практике строительства необходима разработка способов расчета, включающих учет взаимодействия кежду обоймой и ядром и их взаимного влияния на напряженно-дефор-кярованное состояние и несущую способность бетонного ядра, обоймы и всей конструкции в целом.
Цель диссертационной работы. Разработка способов расчета сталебетонных элементов прямоугольного сечения на прочность и де-формативность при внецентренном сжатии и изгибе в условиях статического кратковременного загружения.
Автор защищает;
методику расчета сталебетонных элементов прямоугольного поперечного сечения на изгиб и внецентренное сжатие с учетом контактного взаимодействия между обоймой и ядром, нелинейности деформирования и тренинообразования бетонного ядра, работающего в условиях объемного напряженного состояния;
результаты экспериментальных исследований сг&чебетонных балок, сечения которых полностью заполнены бетоном;
результаты экспериментальных исследований сталебетонных балок с частичным заполнением обоймы бетоном;
результаты экспериментальных исследований сталебетонных комбинированных балок (верхний пояс из сталебетона и стальной шпренгель);
результаты экспериментальных исследований комбинирован-
4 них ферм (верхний пояс из сталебетона, нижний пояс и раскосы из
стали).
Научная новизна работы определяется:
разработкой способа расчета сталебетонного элемента прямоугольного поперечного сечения на изгиб и внецентренное сжатие, позволяющего раскрыть контакт между бетонным ядром и стальной обоймой и с этих позиций оценить несущую способность конструкции в целом;
результатами экспериментальных исследований сталебетонных балок, сечения которых полностью и частично заполнены бетоном;
результатами экспериментальных исследований комбинированных конструкций. .
Практическая ценность. Использование в каркасах промышленных зданий и, в частности, в каркасах машинных залов атомных электростанций, сталебетонных балок, а так же ширенгельных балок и ферм, верхние пояса которых- выполнены из сталебетона, позволяет повысить надежность, снизить материалоемкость, рационально использовать материалы строительных конструкций каркаса.
Внедрение. Методика расчета и конструктивные решения сталебетонных балочных и комбинированных конструкций внедрены Харьковским отделением Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-кон-структорского института "Атомэнергопроект" в проектных решениях сталебетонного каркаса АЭС по проблеме 3.1.5 "Совершенствование лро-ектно-технологических решений каркаса машинного зала и деаэратор-ного отделения".
Апробация работы. Результаты теоретических и эксперименталь- ных исследований докладывались на Всесоюзном совещании по "Совершенствованию проектно-технологических решений каркаса машинных залов АХ" (Москва, Шнэнерго, 1989), Республиканской научно-технической конференции "Эффективные численные методы решения краевых задач механики твердого деформируемого тела" (Харьков,09.1989 г.), конференциях Харьковского автомобильно-дорокного института им.Ком-сомола Украины (1988-1990 гг).
Публикации. По теме диссертации опубликована I работа.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 178 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, представленных в трех главах, заключения и списка использованных источников. В приложении приведены описание и тексты программ для ЭВМ, акт внедрения, диссертация иллю- . стрирована 10 таблицами и 50 рисунками. Список литературы содержит