Разработка и исследование капительных узлов сопряжения колонн с перекрытиями в безригельных каркасах многоэтажных зданий

• Автор: Коянкин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Общие сведения
1.2. Конструктивные решения стыков плит перекрытий с колоннами в безбалочных каркасах с применением капителей
1.3. Конструктивные решения стыков плит перекрытий с колоннами в безбалочных бескапительных каркасах
1.4. Экспериментальные исследования работы стыков плит перекрытий с колоннами в безбалочных бескапительных каркасах
1.5. Численные исследования напряженно-деформированного состояния конструкций с использованием программных комплексов
1.6. Анализ известных конструктивных решений стыков плнт перекрытий с колоннами. Обоснование выбора темы
1.7. Выводы
2. ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТЫКОВ БЕЗБАЛОЧНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ С КОЛОННАМИ
2.1. Формулировка задач численных исследований
2.2. Предпосылки и допущения при моделировании работы узлов
2.3. Параметры расчетных моделей стыков
2.3.1. Диаграммы деформирования материалов
2.4. Результаты численных исследований стыковых соединений перекрытий с колоннами
2.4.1. Трещиностойкость стыковых соединений
2.4.2. Жесткость стыков
2.4.3. Главные напряжения стыковых соединений
2.4.4. Несущая способность узлов по продавливанию

2.4.5. Несущая способность узлов по изгибающему моменту
2.4.6. Влияние загружения колонны нагрузкой от вышележащих этажей на работу стыка
2.5. Влияние капители на работу перекрытия при различных видах загружения
2.5.1. Параметры расчетной модели перекрытия
2.5.2. Результаты численных исследований перекрытий
2.6. Влияние капители на жесткость здания
2.6.1. Параметры расчетной модели здания
2.6.2. Результаты численных исследований зданий
2.7. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТЫКОВ БЕЗБАЛОЧНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ С КОЛОННАМИ
3.1. Экспериментальная установка для испытаний узлов сопряжения перекрытий с колоннами
3.2. Конструкция опытных образцов
3.3. Методика измерения напряженно-деформированного состояния опытных образцов и приложения нагрузки
3.4. Результаты испытаний опытных образцов
3.4.1. Трещинообразование стыков
3.4.2. Анализ вертикальных деформаций стыков
3.4.3. Напряженно-деформированное состояние арматуры экспериментальных моделей
3.4.4. Напряженно-деформированное состояние бетона верхней поверхности плит экспериментальных моделей
3.4.5. Напряженно-деформированное состояние бетона нижней поверхности плит экспериментальных моделей
3.4.6. Разрушающая нагрузка и характер разрушения
3.5. Выводы

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ ПЕРЕКРЫТИЙ С КАПИТЕЛЯМИ И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
4.1. Общие положения
4.2. Материалы
4.3. Предлагаемый алгоритм расчета перекрытий в ПК «Lira»
4.3.1. Расчет фрагмента перекрытия с капителями в форме параллелепипеда в
ПК «Lira»
4.4. Определение несущей способности перекрытия с капителями на продав-ливание при совместном действии поперечной силы и изгибающего момента
4.5. Технико-экономическая оценка конструктивных решений перекрытий с капителями
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Копии патентов
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Выписка из протокола №4 заседания секции «Строительные конструкции, основания и фундаменты» подсекции «Железобетонные и каменные конструкции» 65-й Всероссийской юбилейной научно-технической конференции по итогам НИР университета за 2007 г. «Актуальные проблемы
в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика»
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акты о внедрении
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Технические паспорта на изделия, сертификаты качества на сталь арматурную

2. ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТЫКОВ БЕЗБАЛОЧНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ С КОЛОННАМИ
2.1. Формулировка задач численных исследований
В данной главе диссертационной работы решались следующие задачи:
численные исследования напряженно-деформированного состояния стыков с учетом их конструктивных особенностей, физической нелинейности работы бетона и арматуры;
определение степени влияния предлагаемых стыковых соединений на напряженно-деформированное состояние перекрытия и здания в целом при их совместной работе;
определение несущей способности стыков.
2.2. Предпосылки и допущения при моделировании работы узлов
В диссертационной работе для численного моделирования применялся ПК «Lira». Теоретической основой данного ПК является метод конечных элементов.
ПК «Lira» позволяет рассчитывать модели с числом конечных элементов до нескольких десятков тысяч. Кроме того, существует большая библиотека конечных элементов для решения как линейных, так и физически и геометрически нелинейных задач. Среди физически нелинейных элементов существуют элементы, позволяющие моделировать работу бетона и арматуры на всех стадиях загружения, вплоть до разрушения.
В ПК «Lira» реализован принцип, согласно которому за несущую способность конструкции принимается нагрузка, при которой происходит разрушение ряда конечных элементов, в результате чего конструкция становится геометри-