Прочность и деформативность сталежелезобетонных изгибаемых конструкций гражданских зданий при различных видах нагружения

• Автор: Замалиев, Фарит Сахапович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 265 с. : 115 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Сталежелезобетонные изгибаемые конструкции, применяемые в гражданском строительстве.
1.2. Анализ существующих экспериментальных исследований сталежелезобетонных конструкций при различных режимах нагружения.
1.2.1. Экспериментальные исследования сталежелезобетонных изгибаемых элементов на кратковременные нагружения.
1.2.2. Анализ экспериментальных исследований анкерных устройств сталежелезобетонных изгибаемых элементов.
1.2.3. Анализ экспериментальных исследований выносливости бетона и стали, металлических и железобетонных конструкций.
1.2.3.1. Изучение выносливости и деформативности бетона при малоцикловых нагружениях.

1.2.3.2. Исследования малоцикловой выносливости стали и металлических конструкций.

1.2.3.3. Исследования железобетонных элементов на малоцикловые нагружения и расчет железобетонных изгибаемых элементов на выносливость.
1.3. Анализ существующих методов расчета сталежелезобетонных конструкций.
1.3.1. Методы расчета сталежелезобетонных конструкций при статических кратковременных, длительных и циклических нагружениях; нормативная база по их проектированию:
а) СТО 0047-2005 «Перекрытия сталежелезобетонные с монолитной плитой по стальному профилированному настилу. Расчет и проектирование»;
б) СП 35.13330.2011. «Мосты и трубы»;

в) РСН 64-88. «Проектирование сталежелезобетонных перекрытий промышленных зданий»;
г) ЕЙ 1992- Еврокод 2 «Проектирование сталежелезобетонных
конструкций».
1.3.2. Методы расчета анкерных устройств объединения сталежелезобетонных изгибаемых конструкций
1.3.3. Методы расчета сборно-монолитных железобетонных конструкций на длительные нагружения
1.4. Выводы по I главе
1.5. Цели и задачи исследований
Глава 2. АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ, РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ И МАЛОЦИКЛОВОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ОДНОКРАТНОМ И ДЛИТЕЛЬНОМ СТАТИЧЕСКОМ И МАЛОЦИКЛОВОМ НАГРУЖЕНИЯХ. УЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РАБОТЫ, ДОЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
2.1. Анализ напряженно-деформированного состояния нормальных сечений сталежелезобетонных изгибаемых элементов
2.2. Анализ напряженно-деформированного состояния контактного шва сталежелезобетонного изгибаемого элемента
2.2.1. Исследование деформативности и сопротивляемости сдвигу контактного шва «сталь-бетон»
2.2.1.1. Работа анкерного стержня в бетонном массиве
2.2.1.2. Коэффициент постели бетонного основания
2.2.1.3. Зона активного деформирования бетона под анкером
2.2.2. Оценка несущей способности и доли участия анкерного стержня и бетона в восприятии сдвигающих усилий
2.2.2.1. Усилие воспринимаемое бетонным основанием
2.2.2.2. Усилие воспринимаемое анкерным стержнем.
2.2.2.3. Несущая способность контактного шва при разных видах разрушения.
2.2.2.4. Определение сдвигающих усилий по контакту «сталь-бетон» сталежелезобетонных изгибаемых элементов.
2.2.2.5. Условия прочности контактного шва.
2.2.3. Дополнительные напряжения и усилия возникающие при режимном нагружении.
2.3. Метод расчёта прочности и малоцикловой выносливости нормальных сечений на основе аналитических диаграмм деформирования бетона и стали
2.3.1. Общие физические соотношения для расчёта прочности и малоцикловой выносливости нормальных сечений без учёта податливости соединения.
2.3.2. Общие физические соотношения для расчёта прочности и малоцикловой выносливости нормальных сечений с учётом податливости соединения.
2.3.3. Аналитические зависимости для описания диаграмм деформирования бетона.
2.3.4. Аналитические зависимости для описания диаграмм деформирования стали.
2.3.5. Напряженно-деформированное состояние сталежелезобетонного элемента от длительного действия нагрузок.
2.4. Расчет прочности сталежелезобетонных конструкций с учетом пространственной работы плиты.
2.4.1 Принятые предпосылки и постановки задачи.
2.4.2. Уравнение изгиба сталежелезобетонной плиты, подкрепленной стальными балками.
2.4.3. Решение дифференциальных уравнений методом конечных

ление носит несколько иной характер, чем сдвиг при изгибе. Максимальная величина сцепления при непосредственном сдвиге имела значение 19+24 кг/см2.
При наличии объединительных деталей сцепление нарушалось при значительно более высоких средних значениях - 42+46 кг/см2, и не значительно зависело от марки бетона. Последние цифры соответствуют сдвигающим напряжениям в объединительном шве в экспериментальных условиях, полученным без учета работы упоров. В действительности до нарушения сцепления соответствующие сдвигающие усилия передаются частично непосредственным сцеплением и частично через объединительные детали [266,265].
Экспериментальные исследования зоны контакта «сталь-бетон» показали, что при однократном возрастающем статическом воздействии сцепление нарушается ранее наступления предельного состояния упоров, в особенности, при сборном железобетоне и наличии подливки. При повторных эксплуатационных воздействиях сцепление сравнительно быстро нарушается, и при дальнейшей эксплуатации все сдвигающие усилия передаются практически только через объединительные детали [266,265]. Поэтому проектирование сталежелезобетонной конструкции перекрытия без специальных объединительных упоров не может быть признано целесообразным, что подтверждается также исследованиями [266,283,265].
Одними из первых исследователей действительной работы элементов объединения были К.К1бре11 и Н.¥е1сЬегтй11ег [337,338], проводившие опыты с сталежелезобетонными балками, и, в частности, ставившими перед собой задачу выявления работы различных типов упоров. Наиболее благоприятными по техническим показателям ими были признаны гибкие упоры с расходящимися в сторону концами. Ими же замечено, что напряжения сжатия в бетоне по лицевой стороне упора (по площади сжатия) значительно выше, чем кубиковая прочность, и что поэтому допускаемое давление на бетон при расчете упоров может быть повышено.
Данные положения были проверены в исследованиях Б.П.Маркова, проводившихся в )954-55г.г. в НИИЖТа в г.Новосибирске. Помимо экспериментальных исследований сталежелезобетонных изгибаемых балок, им были также вы-