Восстановление работоспособности смешанных каркасов зданий первого класса ответственности

• Автор: Жуков, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 201 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ состояния безопасности каркасов ТЭЦ и других
промышленных зданий
1.1. Анализ состояния и причин обрушений строительных 10 конструкций сооружений
1.2. Исследование состояния несущих конструкций
теплоэлектроцентралей
1.3. Выводы
1.4. Цель и задачи исследования
Глава 2. Конструкции покрытия: восстановление работоспособности
2.1. Особенности работы конструкций покрытий
2.2. Анализ существующих способов восстановления ферм покрытия
2.3. Особенности расчёта ферм покрытия
2.4. Разработка способов восстановления работоспособности сжатых 37 раскосов фермы
2.5. Расчёт сжатого опорного раскоса
Выводы по главе 2
Глава 3. Анализ способов усиления консолей колонн для опирания
подкрановых балок. Разработка способов восстановления работоспособности консолей колонн
3.1. Исследование способов усиления консолей колонн
3.2. Способы восстановления работоспособности консолей колонн
3.2.1. Восстановление работоспособности с помощью замкнутой

3.2.2. Восстановление работоспособности с помощью рамки
управления
3.2.3. Восстановление работоспособности консолей колонн с 62 использованием опорных швеллеров
3.2.4. Восстановление работоспособности с использованием
объёмно предварительно напряжённой сталетрубобетонной обоймы
3.2.5. Восстановление работоспособности с использованием
двухуровневой обоймы
Выводы по главе 3

Глава 4. Экспериментальное исследование работы консоли колонны
4.1. Цель и задачи экспериментального исследования
4.2. Расчёт прочности моделей аварийных консолей колонн по
методике Барановой Т.И.
4.3. Экспериментальные модели консолей колонны
4.4. Подготовка приборов перед измерением деформаций
4.4.1. Тарировка тензостанции при помощи эталонной балки
4.4.2. Тарировка домкратов
4.4.3. Проверочные испытания болтов на растяжение до
разрушения
4.5. Исследование изменения напряжений в арматуре моделей 80 консолей с помощью методов тензометрии
4.5.1. Общие данные о применяемых тензорезисторах
4.5.2. Общие данные о ММТС 64-01, применяемой при 82 проведения эксперимента
4.6. Экспериментальное исследование консолей колонн
4.6.1. Последовательность проведения эксперимента
4.6.2. Проведение эксперимента
4.7. Испытание при восстановлении работоспособности моделей 91 консолей колонн балансирными устройствами
4.7.1. Экспериментальные уменьшенные модели балансирных 91 устройств. Принципиальная схема работы балансирных устройств
4.7.2. Схема наклейки тензорезисторов на балансирные 95 устройства
4.7.3. Испытание моделей балансирных устройств, полностью 95 разгружающих аварийные консоли
4.7.4. Результаты эксперимента
4.8. Испытание при восстановлении работоспособности моделей 103 консолей колонн сталетрубобетонными обоймами
4.8.1. Подготовка к проведению эксперимента
4.8.2. Проведение эксперимента
4.8.3. Результаты эксперимента
Выводы по главе 4

Глава 5. Численное моделирование работы конструкций восстановления
работоспособности консолей колонн
5.1. Общие сведения и исходные данные для моделирования
5.1.1. Выбор конечных элементов для моделирования бетона
5.1.2. Выбор конечных элементов для моделирования стальных 114 конструкций
5.1.3. Выбор конечных элементов для моделирования арматуры
5.1.4. Выбор конечных элементов для решения контактной задачи
5.1.5. Исходные данные моделирования, определение граничных 118 условий, постановка задачи, выбор решателя
5.1.6. Модели поведения бетона и металла
5.2. Моделирование конструкций
5.3. Сравнение результатов физического и численного экспериментов
5.4. Исследование распределения напряжений в сечении консоли 137 колонны
5.5. Исследование влияния способов усиления консоли колонны на 142 распределение моментов в поперечной раме
Выводы по главе 5
Глава 6 Технико-экономическое обоснование предложенных методов
6.1. Расчёт материалоёмкости способов усиления консолей колонн
6.2. Расчёт трудоёмкости способов усиления консолей колонн
Выводы по главе 6
Основные выводы и результаты
Список литературы
Приложения
Приложение 1. Акты внедрения
Приложение 2. Результаты физического эксперимента. Таблицы и графики 174 Приложение 3. Расчёт прочности конструкции усиления железобетонных
консолей колонн. Рекомендации по конструированию

2.3. Особенности расчёта ферм покрытия
Расчёт стальных конструкций, в том числе ферм покрытия, производят по первому и второму предельному состоянию [70]. Первая группа предельного состояния конструкций может быть вызвана следующими причинами:
1) потерей несущей способности и (или) полной непригодностью конструкции к эксплуатации вследствие потери элементами конструкции устойчивости;
2) превращением конструкции в геометрически изменяемую систему элементов (механизм), что, в свою очередь, приводит к качественному изменению конфигурации сооружения [12, с.З7];
3) хрупкое, внезапное разрушение в результате возникновения и развития усталостных трещин при циклических воздействиях на конструкции;
4) чрезмерным нарастанием пластических деформаций, что в конечном счёте приводит к разрушению материала конструкции и сооружения.
Вторая группа предельных состояний характеризуется затруднениями нормальной эксплуатации сооружения или снижением его долговечности вследствие возникновения недопустимых перемещений прогибов, осадок опор, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.
Очевидно, что первая группа предельных состояний более опасна, чем вторая, так как разрушение происходит внезапно, хрупко, без видимых перемещений и деформаций.
Если ферма статически определима, то её живучесть самая низкая -«нулевая». То есть при потере устойчивости одного из сжатых стержней ферма превращается в механизм, и она внезапно обрушается. Несущую способность в первую очередь теряют сжатые, а не растянутые стержни, так как расчётное сопротивление стали ВСтЗспб (С255), назначенное по пределу текучести, равно 11у= 230...240 МПа [70, с.64], а назначенное по временному сопротивлению