Несущая способность и деформативность монолитных зданий с учетом образования технологических трещин в диафрагмах жесткости

• Автор: Иванов, Сергей Ильич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 261 с. : ил

Оглавление
Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований

1.1. Анализ ранее проведенных исследований по учету влияния трещин при проектировании
1.2. Анализ ранее проведенных исследований о причинах появления трещин в монолитных зданиях

1.2.1. Классификация трещин

1.2.2. Влияние технологических факторов на появление трещин.

1.2.3. Влияние конструктивных факторов на появление трещин.

1.3. Классификация монолитных зданий

1.4. Выводы по главе и задачи исследования

2. Методика проведении исследований.

2.1. Выбор методики и теоретической основы исследований.
2.2. Основные принципы построения расчетных моделей монолитных зданий Методом Конечных Элементов МКЭ
2.3. Методика определения минимальной жесткости диафрагм рамно связевого каркаса
2.3.1. Теоретическая основа определения минимальной жесткости диафрагм рамно связевого каркаса
2.3.2. Обоснование применения упругих расчетных
моделей.
2.3.3.араметры моделируемых несущих систем
2.3.4. Последовательность определения минимальной жесткости диафрагм рамно связевого каркаса
2.4. Принятые подходы к оценке влияния трещин в диафрагмах на работу элементов рамно связевых каркасов.
2.5. Методика оценки трещи ностойкости сопряжения разнонагруженных стен по критериям прочности при неодноосном напряженном состоянии
2.6. Выводы по главе.
3. Разработка методики моделирования трещин в расчетных
схемах МКЭ.
3.1. Методика дискретного моделирования трещин в расчетных моделях зданий при расчете с помощью МКЭ.
3.2. Определение податливости конечных элементов, моделирующих работу арматуры в трещине.
3.3. Выводы по главе.
4. Минимальная жесткость диафрагм без трещин
4.1. Исследование минимального количества пролетов рамной несущей системы, допускающего отсутствие диафрагмы
4.2. Определение минимальной жесткости диафрагм по критерию расчета прочности колонн
4.3. Определение минимальной жесткости диафрагм по критерию перемещений рамно связевого каркаса.
4.4. Определение минимальной жесткости диафрагм по критерию перекосов рамно связевого каркаса.
4.5. Сравнение минимальной жесткости диафрагм, определяемой
по различным критериям.
4.6. Выводы по главе.
5. Исследование влияния технологических трещин и некачественных горизонтальных швов бетонирования на работу диафрагм жесткости.
5.1. Данные обследования существующих зданий.
5.1.1. Конструктивные особенности обследованных зданий
5.1.2. Методика проведения обследования
5.1.3. Результаты обследования зданий
5.2. Учет дефектов в расчетных моделях.
5.3. Исследование влияния трещин на жесткость диафрагм.
5.4. Исследование влияния трещин на перераспределение напряжений в диафрагмах жесткости.
5.5. Выводы по главе.
6. Анализ трещинообразования в стенах бескаркасных зданий
6.1. Данные обследования существующих зданий.
6.1.1. Конструктивные особенности обследованных зданий
6.1.2. Параметры трещин и швов бетонирования в стенах зданий.
6.2. Исследование причин появления трещин
6.3. Расчет трещиностойкости по существующей методике
6.4. Использование критериев прочности при неодноосном напряженном состоянии при расчете трещиностойкости сопряжения разнонагруженных стен.
6.4.1. Поэтажно возрастающая расчетная модель
6.4.2. Исследование сходимости данных расчета по поэтажно возрастающей модели с данными обследований зданий
6.5. Исследование влияния трещин на работу стен
6.6 Выводы по главе.
Общие выводы
Список литературы


Порядок и особенности изменения конструктивных параметров зданий из монолитного железобетона изменение усилий в конструктивных
элементах, изменение перемещении несущей системы и перекосов ячеек несущей системы здания при учете трещин, вне зависимости от природы их возникновения, неизвестен. Анализ ранее проведенных исследований о причинах появления трещин в монолитных зданиях. Классификация трещин. Классификация трещин в железобетонных конструкциях в литературе приводится во многих работах, например , , , , , , , , , , , . В работе д. Н.И. Карпенко изучалось деформирование железобетона с трещинами. Структурные трещины, которые обычно не выделяются для отдельного рассмотрения, а учитываются в интегральных характеристиках связей между напряжениями и деформациями. Возможности их учета могут быть разными. В связи с этим структурные дефекты иногда делятся на два типа технологические, возникающие в процессе изготовления конструкции, и силовые возникающие, в основном, в процессе эксплуатации конструкции под нагрузкой. Истинную грань между силовыми и технологическими трещинами провести трудно. В работе отмечается, что силовые трещины обычно располагаются направленно, приводя в итоге к выраженному изменению физико механических характеристик по разным направлениям анизотропии свойств. В настоящей диссертационной работе принимается, что термин технологические указывает на возникновение трещин в период
возведения здания, так как эти трещины по существу часто являются силовыми, от усилий, возникающих в процессе возведения здания. Трещины разрушения структурных элементов, пересекающие один или несколько структурных элементов, но еще не представляющие опасности для несущей способности конструкции в целом. Магистральные трещины, которые характеризуют разрушение всей конструкции в целом или отдельных важных ее частей. Вид трещин по данной классификации может зависеть и от вида напряженного состояние конструкции. В работе отмечается, что трещины, которые не могут быть отнесены к структурным, должны прослеживаться дискретно, например Методом Конечных Элементов МКЭ, с постепенно выключающимися связями в узлах. В работе , выполненной под руководством д. Маркарова исследовалась работа сжатых элементов с появившимися до приложения нагрузки трещинами. Классификация лапа по результатам обследований сборных конструкций, преимущественно одноэтажных производственных зданий. Представленная классификация наиболее полно отражает параметры встречающихся в железобетоне трещин, фиксируемых визуально. В работе , выполненной под руководством к. М.Е. Соколова представлена классификация трещин в стенах монолитных зданий перекрестностеновой несущей системы. Рис. Классификация составлена по результатам наблюдения за возведением и эксплуатацией зданий в ряде регионов страны. Отмечается, что трещины обоих типов часто сквозные. Высказывается утверждение о их технологической природе. В работе исследована прочность крупнопанельной и монолитной стены в пределах этажа при разном соотношении горизонтальных и вертикальных сил. Здесь ,1 предельная несущая способность элемента стены на цетральное сжатие. Классификация составлена по результатам натурных испытаний крупнопанельного и монолитного фрагментов стен. В данной работе не учтено влияние твердеющего монолитного бетона стен и перекрытий, сопряженных с рассматриваемым фрагментом конструкции. Рекомендации составлены по результатам работ в рамках научно технической профаммы 0 по совершенствованию монолитного домостроения. Однако, прежде чем перейдем к этому вопросу, кратко рассмотрим работы, посвященные процессам появления трещин. Влияние технологических факторов на появление трещин. От состава бетона зависят деформативные и прочностные характеристики бетона, длительные процессы, протекающие в нем ползучесть и усадка. Хотя усадочные трещины по природе своей силовые, усадочные процессы относятся к технологическим факторам трещинообразования, так как зависят от состава бетона и ухода за ним в период твердения. Наиболее полно исследования длительных процессов в бетоне обобщены в . Но они посвящены только стержневым элементам. Для перекрытий и стен длительные процессы рассмотрены в . Сус 8у . К, коэффициент, зависящий от возраста конструкции.