Прочность и деформативность перекрёстно-ребристого перекрытия с учётом перераспределения усилий

• Автор: Плотников, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 268 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Строительство с применением перекрёстно-ребристых перекрытий

1.2. Предпосылки описания напряженно-деформированного состояния и создания математической модели перекрёстно-ребристых железобетонных конструкций покрытий и перекрытий
1.3. Перекрытие по контуру составными (сборными) конструктивными системами из железобетона

1.4. Влияние и учет кручения в элементах перекрёстно-ребристых перекрытий

1.5. Метод конечных элементов (МКЭ) в нелинейном расчете железобетонных конструкций

1.6. Цели и задачи исследования

ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПЕРЕКРЁСТНО-РЕБРИСТЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ С УЧЕТОМ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ
2.1. Эмпирические и расчетные соотношения жесткостей элементов перекрёстно-ребристых перекрытий
2.1.1. Коэффициент соотношения жесткостей двух направлений при изгибе
2.1.2. Определение корректирующего коэффициента Ц, , учитывающего

разные исходные параметры армирования пересекающихся элементов
2.1.3. Определение поправочного коэффициента Кп5 для составных

перекрытии
2.1.4. Уравнения равновесия для двух пересекающихся железобетонных стержневых элементов с учетом кручения
2.1.5. Коэффициент соотношения жесткостей двух направлений при

изгибе с кручением

2.2. Расчет методом конечных разностей (МКР) с учетом нелинейных характеристик жесткости

2.2.1. Расчетная схема МКР монолитного и составного перекрытий '
2.2.2. Расчет перекрытий матричным способом с использованием

нелинейных жесткостных коэффициентов
2.3. Расчет перекрёстно-ребристых перекрытий методом предельного равновесия (МПР)
2.4. Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СООТНОШЕНИЯ ЖЕСТКОСТЕЙ ДВУХ НАПРАВЛЕНИЙ ПЛАНА ПЕРЕКРЁСТНЫХ СИСТЕМ, УСЛОВИЙ ОПИРАНИЯ ИХ ПО КОНТУРУ, ЛИНЕЙНЫХ ШАРНИРОВ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ МЕЖДУ РЕБРАМИ ДВУХ НАПРАВЛЕНИЙ
3.1. Постановка задачи
3.2.1. Исследования по I серии (ИСП-1 - ИСП-11)
3.2.2. Исследования по II серии (ИСП-12, ИСП-13)
3.2.3. Исследование сборной модели перекрёстно-ребристого перекрытия
по III серии (ИСП-14, ИСП-15)
3.3. Испытание монолитного опертого по контуру перекрёстно-ребристого перекрытия (ИСП-16, ИСП-17).
3.4. Экспериментальные исследования стержневых элементов перекрытий, работающих на кручение (ИСП-18, ИСП-19)
3.5. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА МКР, МПР И МКЭ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ
4.1. Моделирование перекрёстно-ребристых перекрытий методом конечных элементов
4.1.1. Моделирование с использованием стержневых элементов и

библиотечных функций физической нелинейности материалов
4.1.2. Моделирование с использованием пластинчатых элементов и библиотечных функций физической нелинейности материалов
4.2. Сравнение результатов расчета прочности
4.3. Сравнение результатов расчета деформаций
4.4. Выводы по главе 4
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Текст программы расчета перераспределения усилий пересекающихся стержней
Приложение Б. Текст программы расчета МКР перекрестно-ребристого перекрытия
Приложение В. Результаты расчета модели по ИСП-15 методом конечных разностей
Приложение Г. Реализация нелинейных свойств перекрестно-ребристых перекрытий
Г. 1. Составное перекрёстно-ребристое перекрытие для больших пролетов 249 Г.2. Монолитное перекрёстно-ребристое перекрытие как несущая основа для защитных сооружений значительной толщины
Г.З. Использование свойств перекрёстно-ребристых перекрытий при обследовании эксплуатируемых зданий
Приложение Д. Справки о внедрении

сечения допускается использовать модель пластического шарнира, не учитываются этапы предыдущего деформирования системы, условностями является в месте шарнира бесконечная кривизна упругой линии, при совместном действии сжатия и изгиба пластический шарнир может образоваться только у стержней нулевой длины.
Для учета ползучести в нелинейных расчетах можно выражение для длительного модуля деформаций заменить на выражение полного модуля деформаций, например по [15].
Карпенко С.Н. для упрощения задачи нелинейного расчета предложено использование не секущих модулей деформаций, а модулей, связывающих приращения напряжений Лег = <УМ — ст. и деформаций As = ем — st, т.е.
Лег = AsEk, приближающийся к хорде криволинейной диаграммы, приближающейся к касательному модулю [39].
В рекомендациях по проектированию многоэтажных зданий McCormac J.C. и Nelson J.K. [133] по кессонным перекрытиям рекомендуют расчет с перераспределением усилий по эмпирическим табличным коэффициентам, не отделяя методику от расчета плоских сплошных перекрытий.
Определение напряжений в бетоне на уровне крайнего сжатого волокна в предельном состоянии по прочности на и II стадии НДС можно получить по выражению, предложенному Трекиным H.H. [106]:
где Мі, М2, Вгесіі и Вгесі2 - изгибающие моменты и жесткость балки соответственно для состояния перед образованием трещин и в предельной стадии.
(1.12)

h2 - hxx - 2x
x - hMxBred2 ‘ 2 M2Bredi