Расчет перекрытий реконструируемых зданий методом дискретных связей

• Автор: Долгова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Перекрытия многоэтажных зданий, их классификация и конструктивные особенности

1.1.1. Перекрытия как составные части несущей системы многоэтажного здания

1.1.2. Классификация перекрытий

1.2 Методы расчета перекрытий

1.2.1. Основные расчетные модели, их развитие и область применения

1.2.2. Расчет перекрытий методом конечных элементов, применение программных комплексов.

1.2.3. Развитие метода дискретных связей

1.2.4. Учет нелинейности деформирования в дискретных моделях

Выводы по главе 1
2. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА ПЕРЕКРЫТИЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ
2.1. Восстановление и усиление существующих перекрытий
2.1.1. Восстановление или увеличение сечений элементов
2.1.2. Изменение конструктивной схемы
2.1.3. Подведение новых конструкций и элементов
2.2. Возведение новых перекрытий
2.3. Особенности формирования расчетных схем перекрытий реконструируемых зданий
Выводы по главе
3. РАЗВИТИЕ МЕТОДА ДИСКРЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЕРЕКРЫТИЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ
3.1. Основные положения МДС применительно к расчету перекрытий
3.2. Учет влияния поперечного деформирования материала при расчете перекрытий
3.2.1. Поперечные деформации, возникающие в отдельной дискретной связи при изгибе из плоскости, и их влияние на форму серединной поверхности связи и ее сопротивление изгибу.
3.2.2. Учет поперечных деформаций при составлении матрицы канонических уравнений для изгибаемых пластин
3.3. Учет физической нелинейности при расчете перекрытий
3.3.1. Элементы перекрытий, рассчитываемые по балочной схеме
3.3.2. Элементы изгибаемых пластин
3.3.3. Обобщенная диаграмма
3.4. Особенности моделирования плит сборных перекрытий. Взаимосвязь жесткостных характеристик д.с. при деформировании во взаимно перпендикулярных направлениях
Выводы по главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ И СХОДИМОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ
4.1. Проведение тестовых расчетов пластин при их упругом деформировании из своей плоскости
4.1.1. Изгиб и кручение отдельных изотропных пластин
4.1.2. Совместное деформирование пластин, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях
4.1.3. Изгиб и кручение пустотных плит, соединенных пластическими шарнирами
4.2. Расчеты железобетонных элементов перекрытий с учетом физической нелинейности деформирования. Сравнение результатов с данными натурных испытаний.
4.2.1. Расчет многопустотной плиты с послойной дискретизацией сечения и с использованием обобщенной диаграммы Мр
4.2.2. Расчет фрагмента железобетонного перекрытия, 0 включающего узел сопряжения ригеля с колонной в
рамном каркасе
Выводы по главе 4
5. ПРИМЕНЕНИЕ МДС ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1. Разработка комплексного усиления плит перекрытий
5.2. Расчеты монолитной балки перекрытия при ее усилении 5 путем добавления растянутой арматуры.
5.3. Проектирование и расчет нового перекрытия в 7 существующем здании
5.3.1. Общее описание принятой конструкции
5.3.2. Расчетная нагрузка на перекрытие. Этапы 9 выполнения расчетов. Расчетные схемы.
5.3.3. Результаты расчетов и их сравнение с результатами 2 расчета по МКЭ, реализуемому программным
комплексом Лира 9.
5.4. Программное обеспечение по реализации разработанных 7 положений для автоматизированного расчета перекрытий
5.5. Практические рекомендации но применению МДС при 1 расчетах железобетонных перекрытий реконструируемых
5.6. Экономическая эффективность применения МДС
Выводы по главе 5
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Он приспособлен для расчетов сложных пространственных систем, однако принятая в методе расчетная модель имеет ряд принципиальных ограничений, снижающих возможности использования МКЭ для корректного моделирования несущих конструкций, в частности, перекрытий. Так, обязательным условиям применения плоскостных конечных элементов к. В связи с этим создание расчетных схем, в которых с необходимой подробностью учтены конструктивные особенности и дефекты железобетонных перекрытий, становится чрезвычайно трудоемкой, а часто и практически невыполнимой задачей. В качестве альтернативы МКЭ в ОАО ЦНИИпромзданий разрабатывается метод дискретных связей МДС, расчетная модель которого, наряду с универсальностью, обладает дополнительными возможностями, позволяющими описывать напряженнодеформируемое состояние железобетонных конструкций с учетом всех перечисленных выше требований. Разработаны основные положения метода, достаточно подробно, на примерах вертикальных диафрагм, описано его применение при расчетах плоскостных конструктивных элементов, деформируемых в своей плоскости. Вместе с тем, для обеспечения возможности практического применения МДС при решении актуальной проблемы эффективного проектирования железобетонных перекрытий в реконструируемых зданиях потребовалось проведение дополнительных теоретических и экспериментальных исследований. Целью диссертации являлась разработка практического метода расчета железобетонных перекрытий в реконструируемых зданиях на основе развития и экспериментальной проверки МДС. Разработанный и экспериментально подтвержденный способ учета коэффициента Пуассона при описании напряженнодеформированного состояния н. МДС. Выявленная и математически описанная взаимосвязь жесткостных характеристик дискретных связей д. Способы учета физической нелинейности деформирования элементов перекрытий при расчетах по МДС. Методика проведения и результаты численных экспериментов и их сопоставление с аналогичными величинами, полученными аналитически при расчетах по МКЭ и при испытаниях натурных конструкций. Рекомендации по назначению жесткостных характеристик д. МДС сборных железобетонных перекрытий. Практическое значение. Применение полученных в работе результатов предоставляет возможность более эффективно использовать МДС при определении н. Показанная в работе возможность описания плоскими д. Способы учета физической нелинейности, предложенные в рамках расчетной модели МДС, достаточно универсальны и могут быть использованы в других численных методах расчета. Разработанные рекомендации, а также программное обеспечение, созданное для реализации разработанных алгоритмов и проверенное при решении тестовых и практических задач, могут быть использованы в практике проектирования при расчетах как усиливаемых, так и вновь возводимых перекрытий. Выполненный при помощи разработанных положений анализ н. Достоверность научных результатов, полученных в работе, обеспечивается применением в разработанных алгоритмах общепринятых методов сопротивления материалов, строительной механики, теории упругости, способов расчета железобетонных конструкций и подтверждена при численных экспериментах достаточным совпадением результатов расчетов с соответствующими значениями, вычисленными другими методами или полученными в результате испытаний натурных конструкций. Внедрение результатов диссертации осуществлено при расчетах и проектировании реконструируемых административных зданий в Москве по адресам ул. Соломенной сторожки, д. Шаболовка, д. Мясницкая, д. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы всего 3 страницы машинописного текста, в том числе 7 таблиц и рисунков. При действии на здание в целом горизонтальных и вертикальных нагрузок, температурных воздействиях, неравномерных осадках фундамента отдельные вертикальные конструкции получают неодинаковые линейные и угловые перемещения. Так, при изгибе вертикальных конструкций перекрытия являются связями сдвига между диафрагмами рис. Перекрытия при деформировании в своей плоскости рис. Рис.