Трещиностойкость сборно-монолитного железобетона

• Автор: Смоляго, Геннадий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 467 с. : ил. + Прил.(307 c.: ил.)

ВВЕДЕНИЕ.

1. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ, НАПРЯЖЕННО

ДЕФОРМИРОВАННЫЕ СОСТОЯНИЯ, РАСЧТ СБОРНОМОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ОДНООСНОМ И ДВУХОСНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ ПО ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ.
1.1. Особенности формообразования сборномонолитных конструкций и анализ методов их проектирования по трещиностойкости.

1.2. Физические модели деформирования сборномонолитного железобетона.

1.3. Расчетные схемы и методы расчета стержневых и плоскостных сборномонолитных конструкций по образованию трещин.

1.3.1. Расчетные предложения по образованию трещин, нормальных к продольной оси .

1.3.2. Расчетные предложения по образованию трещин, наклонных к продольной оси

1.4. Предельная растяжимость бетона.

1.5. Расчетные схемы и методы расчета ширины раскрытия трещин в сборномонолитных конструкциях.

1.5.1. Расчетные предложения по определению ширины раскрытия нормальных трещин.

1.5.2. Предложения по определению расстояния между трещинами.
1.5.3. Расчетные предложения по определению ширины раскрытия наклонных трещин
1.6. Выводы. Цель и задачи исследований.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ СБОРНОМОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1. Цель, задачи и программа исследований
2.2. Объем эксперимента. Конструкции опытных образцов.
2.3. Методика экспериментальных исследований
2.4. Экспериментальные исследования сборномонолитных перекрытий
2.5. Испытания сборных железобетонных конструкций
2.5.1. Объем эксперимента. Конструкции опытных образцов
2.5.2. Методика экспериментальных исследований
2.6. Выводы.
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ДЛЯ ОЦЕНКИ
ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ СБОРНОМОНОЛИТНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ.
3.1. Механизм трещинообразования. Физическая модель деформирования сборномонолитного железобетона при сложном напряженном состоянии.
3.2. Зависимость между условными касательными напряжениями сцепления и относительными взаимными смещениями арматуры и бетона
3.3. Модуль взаимного смещения арматуры и бетона
3.4. Деформирование бетона и арматуры в растянутой зоне элементов конструкций, работающих с трещинами, особенности определения коэффициента
3.5. Выводы.
РАСЧТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН В СБОРНОМОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЯХ ПРИ ОДНООСНОМ И ДВУХОСНОМ
НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ.
4.1. Механизм трещинообразования. Рабочие гипотезы. Расчетные модели
4.2. Деформационный критерий трещинообразования.
4.3. Напряженное состояние сборномонолитных железобетонных конструкций
4.3.1. Напряженное состояние сборномонолитных
конструкций от эксплуатационных нагрузок.
4.3.2. Напряженное состояние сборномонолитных
конструкций от длительного действия нагрузки
4.3.3. Напряженное состояние сборномонолитных
конструкций от усадки бетона.
4.4. Расчет сборномонолитных конструкций по
образованию трещин
4.4.1. Инженерный метод расчета сборномонолитных конструкций по образованию нормальных трещин
4.5. Расчет сборномонолитных конструкций по образованию наклонных трещин
4.5.1. Расчет сборномонолитных по образованию наклонных трещин от эксплуатационных нагрузок
4.5.2. Напряженнодеформированное состояние сборномонолитных конструкций в наклонном сечении от длительного действия нагрузки.
4.5.3. Напряженнодеформированное состояние сборномонолитных конструкций в наклонном сечении от усадки бетона.
4.6. Напряженное состояние сборных железобетонных конструкций
4.6.1. Напряженное состояние сборных конструкций от эксплуатационных нагрузок.
4.6.2. Напряженное состояние сборных конструкций от длительного действия нагрузки.
4.6.3. Напряженное состояние сборных конструкций от усадки бетона.
4.7. Анализ надежности и точности методики расчета по образованию трещин
4.8. Трещиностойкость сборномонолитных конструкций, поврежденных коррозией
4.9. Оценка уровня конструктивной безопасности по трещиностойкости сборномонолитных конструкций.
4 Выводы
ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ РАСЧТА
ШИРИНЫ РАСКРЫТИЯ ТРЕЩИН В СБОРНОМОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
5.1. Исходные положения и рабочие гипотезы
5.2. Осевые и тангенциальные смещения арматуры в бетонной матрице
5.3. Напряженнодеформированное состояние сборномонолитных конструкций при двухосном напряженном состоянии
5.3.1. Построение разрешающих уравнений в сборных железобетонных конструкциях при двухосном напряженном состоянии.
5.3.2. Построение разрешающих уравнений в сборномонолитных элементах с трещинами при двухосном напряженном состоянии
5.3.3. Рекомендации и аналитический аппарат расчета по
ширине раскрытия трещин.
5.4. Напряженнодеформированное состояние сборномонолитных конструкций при одноосном напряженном состоянии
5.4.1. Определение ширины раскрытия нормальных трещин
в сборномонолитных конструкциях
5.4.2. Определение ширины раскрытия наклонных трещин
в сборномонолитных конструкциях
5.5. Результаты экспериментальных исследований и их анализ.
5.6. Расчет ширины раскрытия трещин в сборномонолитных конструкциях, поврежденных коррозией.
5.7. Оценка уровня конструктивной безопасности по ширине раскрытия трещин в сборномонолитных конструкциях.
5.8. Выводы
6. АЛГОРИТМЫ, ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ СБОРНОМОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИИ.
6.1. Алгоритмы расчета сборномонолитных конструкций по образованию трещин.
6.2. Алгоритм расчта сборномонолитных конструкций по ширине раскрытия трещин
6.3. Численные исследования трещиностойкости сборномонолитных конструкций.
6.4. Алгоритм расчта сборных конструкций по образованию и ширине раскрытия трещин
6.5. Численные исследования трещиностойкости сборных конструкций
6.6. Алгоритм расчта сборномонолитных конструкций по образованию и ширине раскрытия наклонных трещин.
6.7. Численные исследования трещиностойкости наклонных сечений сборномонолитных конструкций
6.8. Выводы.
Заключение.
Список библиографических источников
ВВЕДЕНИЕ


В предлагаемой расчетной схеме для определения напряжений в поперечной арматуре принято, что вершина наклонной трещины находится под точкой приложения сосредоточенной силы. С этим также нельзя согласиться, так как с увеличением нагрузки происходит развитие наклонной трещины не только по ширине, но и по длине. ВЫВОДЫ. Увеличение объема применения сборномонолитных конструкций, возрастающие требования по повышению их надежности и конструктивной безопасности, требует разработки более общего и теоретически обоснованного аппарата для расчета сборномонолитных конструкций по второй группе предельных состояний. Существующие методы расчета трещиностойкости не в полной мере учитывают специфические свойства сборного и монолитного бетона, физическую нелинейность, предысторию загружений. Кроме того, предложенные зависимости получены на основе использования основных положений расчета трещиностойкости и деформативности при одноосном напряженном состоянии. Расчет и проектирование сборномонолитных плосконапряженных конструкций выполняется упрощенно, с применением расчетных положений и зависимостей применительно к одноосному напряженному состоянию. Имеющиеся на сегодняшний день предложения по расчету трещиностойкости сборномонолитных конструкций не в полной мерс учитывают действительный характер напряженнодеформированного состояния. Требует обоснования и корректировки выбор критерия образования трещин, расчетной и физической модели трещинообразования. Выявить ресурс конструктивной безопасности зданий и сооружений, в т. С учетом принятых расчетных предпосылок разработать метод нелинейного расчета трещиностойкости сборномонолитных конструкций с использованием деформационной физической модели при сложном напряженном состоянии с оптимизацией их формообразования, армирования и характеристик материала при кратковременном и длительном действии нагрузки. На основе принятого критерия по образованию трещин предельной растяжимости бетона, с использованием полной диаграммы ств, выявить особенности деформирования бетона с учетом усадки, ползучести, возраста бетонов к моменту загружения и действительного содержания арматуры в сечении. Установить нормируемые параметры предельной растяжимости бетона. С учетом принятой физической модели процесса трещинообразования, в соответствии с которой ширина раскрытия трещин рассматривается как результат суммирования продольных и поперечных смещений арматуры в бетоне, при этом для определения продольных смещений применяется хорошо зарекомендовавшая себя на практике гипотеза Ф. Томаса, а поперечные смещения определяются действием в сечении арматурного стержня касательных напряжений, разработать методику расчета ширины раскрытия трещин в сборномонолитных конструкциях при сложном напряженном состоянии. На основе проведенных экспериментальных исследований сборномонолитных конструкций подтвердить принятые расчетные предпосылки, обосновать корректность и достоверность принятых физических зависимостей, качественно и количественно уточнить интегральные параметры деформирования и трещинообразования при кратковременном и длительном действии нагрузки, как при одноосном, так и при двухосном напряженном состояниях. Произвести оценку ресурса конструктивной безопасности сборномонолитных конструкций по трещи постой кости. Выполнить численные исследования трещиностойкости сборномонолитных конструкций с выявлением степени влияния различных факторов на трещиностойкость при совместном действии силовых и деформационных воздействиях в широком диапазоне изменения различных факторов. Разработать практические способы нелинейного расчета трещиностойкости сборномонолитных конструкций с учетом накопления силовых и коррозионных повреждений. На основе выполненного анализа формообразования сборномонолитных конструкций с учетом требований надежности и безопасности зданий и сооружений, разработать предложения по совершенствованию конструктивных решений сборномонолитных конструкций, установление областей их рационального применения как при строительстве, так и реконструкции зданий и сооружений.