Введение к работе
Актуальность работы. Рациональный выбор покрытий во многом определяет эффективность конструктивных решений зданий в целом. Поэтому создание легких конструкций покрытий с высокими эксплуатационными показателями и широкими функциональными возможностями представляет важную задачу, особенно в условиях острого дефицита леса на Украине.
Одним из главных направлений в решении указанной задачи является применение конструкций покрытий на основе полимерных композиционных материалов, прежде всего стеклопластиков. Они обладают высокой прочностью, малой массой, коррозионной стойкостью, не-магнитностыо, радиопрозрачностью и другими ценными эксплуатационными свойствами.
Однако высокая стоимость и дефицитность предопределяют необходимость поиска конструктивных решений, в которых расход стеклопластика был бы сведен к минимуму, а наиболее нагруженные элементы покрытий выполнялись из армированного бетона и других традиционных для строительства материалов без ущерба для эксплуатационных и функциональных показателей покрытий. Развитие данного перспективного направления ввиду его малой изученности требует проведения дальнейших экспериментально-теоретических исследований и конструкторско-технологических разработок.
Целью работы является создание, исследование и внедрение стеклопластбетонных покрытий облегченного типа из намотанных тонкостенных пространственных стеклопластиковых панелей и стеклопластбетонных ригельних элементов, разработка принцппоз их рационального формования и методики расчета с учетом особенностей деформирования материалов и конструкции в целом.
Автор защищает:
- разработанные типы покрытий из стеклопластиковых и армиро-
ванных бетонных элементов, отличающихся малой массой, коррозионной стойкостью и .другими ценными эксплуатационными свойствами;
принципы формования методом намотки стеклопластиковых панелей с рациональной структурой армирования, на различных полимерных связующих и экспериментально установленные закономерности деформирования получаемых материалов при различных вицах напряженного состояния;
предложенный оптимизированный состав полимерцементного бетона и температурный режим отверждения, экспериментально выявленные закономерности его работы при кратковременном и длительном действии нагрузки;
пречложенше способы повышения сцепления бетона и отверж-денного стеклопластика в целях обеспечения их совместной работы;
разработаїс-іую методику расчета стеклопластбетонного покрытия, учитывающую конструктивные особенности элементов и реальные диаграммы деформирования материалов;
данные экспериментальных исследований работы конструкций покрытия;
результаты внедрения разработанных консгруктиБшх решений и методик расчета.
Научная новизна работы:
создан и исследован новый тип покрытия из стеклопластиковых и бетонных элементов, разработана научные основы рационального их конструирования в зависимости от характера эксплуатационных воздействий;
разработана методика расчета предлагаемого покрытия с учетом физической, геометрической нелинейности и конструктивных особенностей;
предложен новый состав полимерцементного бетона с повышенной прочностью на растяжение при изгибе, на который получено по-
лсаительное решение ка Еыдачу патента; экспериментально установлены и описана закономерности его деформирования при различных видах напряженного состояния;
разработаны и экспериментально исследованы способы обеспечения совместной работы стеклопластика и различных видов бетонов в изгибаемых элементах;
экспериментально изучены особенности работы предложенной конструкции при кратковременном и длительном нагружении.
Практическое значение работы состоит в том, что предлагаемое конструктивное решение покрытия, экспериментально полученные данные о деформативно-прочностных свойствах новых типов стеклопластика и полимерцементного бетона, а такте разработанные методика и комплекс программ для расчета элементов на ЭВМ открывают перспективы его широкого внедрения в практику строительства объектов сельскохозяйственного назначения и различных отраслей промышленности. Особенно эффективно применение разработанного типа покрытия при реконструкции зданий и сооружений.
Диссертационная работа является частью комплекса исследований по заданию 02.05 Республиканской программы РН 55.08.Ц "Материалоемкость".
Реализация работы. Результаты настоящей работы внедрены при строительстве корпуса Мерефянского /Харьковской области/ стекольного завода имени Г.И.Петровского и в проектах 4-х этажных крупнопанельных жилых блок-секций на базе серии 176, выполненных институтом "Харьковпроект".
Апробация работы. Основные положения диссер -тационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции "Технологические проблемы прочности несущих конструкций" /Запорожье, 1991 г./, Республиканских научно-технических конфе-
ренциях "Исследование работы и применение в строительстве эффективных элементов конструкций" /Ровно, 1990 г./, "Применение пластмасс в строительстве и городском хозяйстве" Дорьков, 1987 и 1991 гг/, на научно-технических конференциях ХИСИ 1986-1992 гг.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в десяти печатных работах, получено положительное решение о выдаче патента по заявке № 4935085/05 (019942) .
Обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованиях источников из 139 наименований и приложений. Работа содержит 137 страниц основного текста, 91 рисунок, 7 таблиц.