Совершенствование метода расчета железобетонных элементов при косом внецентренном статическом и кратковременном динамическом сжатии, растяжении и изгибе

• Автор: Саркисов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава I. Железобетонные конструкции при косом внецентренном сжатии, растяжении и изгибе. Состояние вопроса.

1.1 .Обзор теоретических исследований но расчету железобетонных

элементов при косом внецентренном сжатии, растяжении и изгибе

1.2.Обзор экспериментальных исследований железобетонных

элементов при косом внецентренном сжатии, растяжении и изгибе

1.3.Выводы по первой главе

Глава II. Методы расчета железобетонных элементов при косом внецентренном кратковременном динамическом сжатии, растяжении и изгибе.

2.1. Предпосылки расчета

2.1.1. Предельные состояния железобетонных конструкций и

способы их нормирования
2.1.2. Прочностные и деформативные характеристики бетона при кратковременном динамическом нагружении
2.1.3. Прочностные и деформативные характеристики арматуры при кратковременном динамическом наружении
2.2. Распределение деформаций по высоте сечения железобетонного элемента
2.3. Расчет железобетонных элементов, при косом внецентренном кратковременном динамическом сжатии, растяжении и изгибе с использованием теории поверхностей относительного сопротивления, реализующей деформационную модель
2.4. Расчет железобетонных элементов прямоугольного, круглого и
кольцевого сечения при косом внецентренном статическом и кратковременном динамическом сжатии по общему случая расчета СНиП
2.5. Расчет железобетонных элементов при помощи электронно
вычислительных комплексов методом конечных элементов
2.6. Динамический расчет железобетонных элементов при косом
внецентренном сжатии, растяжении и изгибе.
2.6.1. Расчет в условно упругой стадии до образования трещин
2.6.2. Расчет в условно упругой стадии после образования трещин.
2.6.3. Расчет в пластической стадии работы
2.7. Алгоритм программы расчета железобетонных элементов при
косом внецентренном статическом и кратковременном динамическом сжатии, растяжении и изгибе.
2.8. Выводы по второй главе
Глава III. Экспериментальные исследования железобетонных
элементов при косом внецентренном кратковременном
динамическом сжатии, растяжении и изгибе.
3.1. Цель экспериментальных исследований.
3.2. Выбор и конструкция опытных образцов.
3.3. Методика проведения испытаний.
3.4. Результаты экспериментальных исследований.
3.4.1. Прочностные и деформативные характеристики бетона и арматуры, полученные по испытаниям контрольных образцов.
3.4.2. Нагрузки и опорные реакции опытных образцов
3.4.3. Деформации арматуры и бетона.
3.4.4. Прогибы и ускорения
3.4.5. Схемы разрушения экспериментальных железобетонных
балок.
3.4.6. Выводы по третьей главе.
Глава IV. Сравнение теоретических и экспериментальных данных, выявление влияния армирования на прочность и предложения по усилению железобетонных элементов при косом внецентренном нагружении.
4.1. Расчет экспериментальных образцов при помощи разработанной программы и сравнение результатов с опытными данными
4.2. Влияние армирования на прочность железобетонных элементов при косом внецентренном кратковременном динамическом
сжатии.
4.3. Усиление косонагруженных железобетонных колонн строящегося жилого дома в г. рокопьевск.
4.4. Выводы по четвертой главе
Заключение.
Список используемой литературы


В таких условиях нагружения могут работать обычные конструкции промышленных зданий при реконструкции, при этом может измениться конструктивное решение здания устройство антресольных этажей в одной части здания, надстройка мансардных этажей, перестановка связей, наращивание сечений отдельных конструкций и т. Кроме того, в отдельных конструкциях зданий и сооружений колоннах, стойках, опорах возникает косое внецентренное сжатие, вследствие возникновения случайных эксцентриситетов, изза смещений конструкций от проектного положения неточностей монтажа. Такие неточности часто возникают при монтаже зданий с большим количеством однотипных конструкций, например по серии ИИ Сборные элементы зданий каркасной конструкции. Характерные смещения железобетонных конструкций при выполнении монтажа зданий представлены на рис. Рис. Характерные смещения при монтаже железобетонных конструкций несущих поперечных рам здания. Л в процессе действия кратковременных динамических нагрузок здание работает как пространственная система, в несущих элементах которой возникают и могут изменяться со временем изгибающие моменты, двух направлений и продольные силы в различных сочетаниях. При расчете методом конечных элементов зданий и сооружений, состоящих из нескольких блоков и отделений, имеющих разное конструктивное решение и высоты можно наиболее наглядно оценить пространственную работу конструкций и возникновение в них сложного напряженнодеформированного состояния. Поперечная рама главного корпуса рис. Высота котельного отделения достигает метров. I.
лАЛЛЛЛт
. Рис. Расчеты, произведенные при помощи проектновычислительных комплексов Мираж и позволили рассмотреть пространственные схемы, состоящие из нескольких поперечных рам, объединенных связями и распорками. Общий вид расчетной схемы представлен на рис. Расчеты проводились на кратковременное динамическое воздействие при различном направлении воздействия. Рис. Общий вид расчетной схемы пространственного блока главного корпуса Ново Кемеровской ТЭЦ. Исследования показали, что в колонах каркаса кроме моментов в плоскости рамы, возникают значительные моменты из плоскости рам. Причем в зависимости от направления воздействия значения моментов могут менять знак. Г рафики изменения усилий в колонах главного корпуса в зависимости от направления кратковременного динамического воздействия представлены на рис. Анализ результатов расчета показывает, что при различных направлениях воздействия в сечениях колонн значительно возрастают изгибающие моменты в плоскости поперечных рам в 1,5. Значительно в 6,5. С0 0
0
0
0 . СЛЛ . Ул 3. Чу . Рис. Таким образом, необходимо разработать универсальные методы расчета железобетонных конструкций, которые бы обладали единым методологическим подходом при оценке напряженнодеформированного состояния от центрально растянутых до центрально сжатых элементов, как при статическом, так и при кратковременном динамическом воздействиях. Ниже приведен обзор теоретических и экспериментальных данных о железобетонных конструкциях при косом внецентренном сжатии, растяжении и косом изгибе и отмечены основные направления их развития. В нашей стране первые исследования работы железобетона в упругой стадии были проведены И. М. Рабиновичем , а обоснование возможности кратковременной работы конструкции в пластической стадии и разработка метода расчета, была выполнена к гг. Г воздева. Теория расчета железобетонных элементов на косой изгиб и косое внецентренное сжатие, получила свое развитие, начиная с тридцатых годов двадцатого века. Первые работы как отечественных, так и зарубежных ученых основаны на теории упругого бетона и обладают целым рядом существенных недостатков, присущих этому подходу, кроме того большинство из них пригодны только для расчета прямоугольных поперечных сечений и не подтверждаются экспериментальными данными. В нашей стране разработкой таких методов расчета занимались И. И. Гольденблат, Э. Г. Ратц, К. Н. Ратушинский, Б. Д Франк, Н. А. Попович, А Е Шавельский и другие. Среди зарубежных ученых это работы В. Бреслера, . Нольте, Г. Линдера, Брендель, Фишера, Байера, Лезера, Пухсра, Зегера, Вернера, Клинберга и других ученых.