Дослідження впливу різних захисних матеріалів на вогнестійкість сталебетонних балок. Розробка методики розрахунку одно- і багатопрольотних (нерозрізних) сталебетонних і залізобетонних балок на силові та інтенсивні (умови пожежі) температурні впливи.
Аннотация к работе
Завдання сучасної теорії залізобетону і сталебетону полягають в удосконаленні існуючих і розробці нових методів розрахунку та проектування, підвищенні надійності і економічності залізобетонних і сталебетонних конструкцій при різних проектних та запроектних впливах. На підставі сказаного вище розробка методики розрахунку однопрольотних та багатопрольотних (нерозрізних) залізобетонних і сталебетонних балок на термосилові впливи, що враховує: екстремальні умови пожежі; зміну фізико-механічних властивостей матеріалів; нелінійну залежність між напруженнями і деформаціями в бетоні; нестаціонарне (що змінюється в часі) температурне поле в перерізі елемента; спільність деформування компонентів перерізу; перерозподіл напружень в перерізі і перерозподіл зусиль між різними перерізами є важливим народногосподарським завданням. Мета дослідження полягає в розробці методики розрахунку однопрольотних і багатопрольотних (нерозрізних) сталебетонних і залізобетонних балок на силові та інтенсивні (умови пожежі) температурні впливи. Розробити методику розрахунку сталебетонних і залізобетонних балок на температурні (включаючи і пожежу) та силові впливи, що враховує: - нелінійну залежність між напруженнями та деформаціями в бетоні, у тому числі і при двовісному напруженому стані; Особистий внесок здобувача: проведено аналіз літературних джерел, присвячених завданням оцінки несучої здатності сталебетонних і залізобетонних балкових елементів при термосилових впливах; розроблено методику розрахунку сталебетонних і залізобетонних балок на температурні (включаючи і пожежу) та силові впливи; розроблено алгоритм і програму розрахунку балкових елементів на ЕОМ; проведено чисельні дослідження роботи сталебетонних і залізобетонних балок; здійснено впровадження результатів досліджень у практику проектування.У вступі обгрунтовано актуальність роботи та показано ії звязок з державними науковими програмами, сформульовані мета і завдання дослідження, визначені обєкт і предмет дослідження, описані методи рішення та наукова новизна, практичне значення результатів, впровадження, особистий внесок, апробація, публікації, а також дана загальна характеристика дисертації. У першому розділі зроблено огляд робіт, присвячений теоретичним та експериментальним дослідженням теплофізичних та міцнісних характеристик бетону і сталі при високих температурах, описано особливості роботи та основні підходи до визначення межі вогнестійкості залізобетонних і сталебетонних конструкцій. Представлений огляд показує, що існуючі методики оцінки вогнестійкості сталебетонних і залізобетонних конструкцій, що згинаються, мають потребу в удосконалюванні і урахуванні додаткових факторів, що істотно впливають на їх НДС, зокрема: змінність параметрів і залежно від рівня силових та температурних впливів; модель бетону, як трифазного середовища; різні умови обпирання однопрольотних балок; одночасно тристороннє і чотирьохстороннє нагрівання балок; зміна розрахункової схеми нерозрізної балки при пожежі та інше. коефіцієнти, що враховують зниження модулів пружності при нагріванні, ,-коефіцієнти, що визначаються з умов мінімуму квадратичних відхилень експериментальних діаграм деформування бетону в досвідах Г. Припустимо, що балка прогрівається рівномірно по поверхні: з боку сталевого листа (одномірне нагрівання); із трьох сторін; із чотирьох сторін (двовимірне нагрівання) (рис.2).Виконаний у дисертації огляд літератури показав, що забезпечення вогнестійкості несучих конструкцій будівель і споруд є народногосподарським завданням. Існуючі методи розрахунку вогнестійкості мають потребу в удосконалюванні і урахуванні додаткових факторів, що істотно впливають на неї. Стосовно до балкових сталебетонних і залізобетонних елементів, що згинаються, отримано рішення завдання тепломасообміну з рухливою межею пароутворення. Отримано диференціальне рівняння вигнутої осі балки, яка навантажена поперечним навантаженням та підлягає температурному впливу Знайдено залежності для температурних згинальних моментів. У результаті рішень диференціального рівняння вигнутої осі отримані залежності, що описують напружено - деформований стан сталебетонних і залізобетонних статично визначених і статично невизначених балок при термосилових впливах.