Напружено-деформований стан сталебетонних колон при різних схемах навантаження - Автореферат

У сталебетонних конструкціях можна в значній мірі усунути ці недоліки, а в деяких випадках і зовсім їх уникнути, збільшити міцність бетону за рахунок бічного обтиснення, створюваного обоймою, у значній мірі підвищити стійкість останньої та несучу здатність усієї конструкції в цілому. Приймаючи до уваги переваги конструкцій із зовнішнім армуванням, і недостатній рівень розвитку методів їхнього розрахунку та проектування, особливо стержневих елементів прямокутного перерізу, актуальність досліджень по сформульованій у назві дисертації темі, є цілком обґрунтованою. розробити алгоритм розрахунку колон з урахуванням відзначених особливостей роботи бетону та контактної взаємодії між елементами конструкції: ядром і обоймою; Розроблено методику розрахунку по різному навантажених (на одному торці, у межах довжини та ін.) сталебетонних колон прямокутного перерізу на позацентровий стиск, що враховує: роботу бетону в умовах тривісного напруженого стану; змінність жорсткості сталебетонного стрижня і його кривизни до величин, які характеризують граничний стан; функцію, що звязує подовжні навантаження та прогини; нелінійність деформування бетону; контактну взаємодію між бетонним ядром і сталевою обоймою. Особистий внесок: наведено огляд літературних джерел; удосконалена методика обліку роботи бетону при тривісному напруженому стані; на підставі своїх експериментальних даних і даних інших дослідників побудована залежність жорсткості сталебетонного гнучкого стержня з кривизною; удосконалена методика визначення, в тому числі, граничних характеристик жорсткості і моменту, який сприймається перерізом, отримані функції, що звязують навантаження і прогини сталебетонних, по різному навантажених, позацентрово стиснутих колон, розроблено алгоритм розрахунку колон; здійснено впровадження.Зокрема: недостатньо вивчена робота статично визначних, і статично невизначних колон, стиснутих ексцентрично на одному торці і таких, що зазнають осьове стискання - на іншому, а також колон, з ексцентрично прикладеною подовжньою силою в межах їх довжини; має потребу в удосконаленні методика урахування роботи бетону в умовах обємного напруженого стану; вимагає розгляду та уточнення сили контактної взаємодії між ядром і обоймою при оцінці напружено-деформованого стану конструкції; необхідне урахування зміни жорсткості сталебетонних колон у процесі навантаження та ін. У дисертації наведена умова, при виконанні якої скривлення осі колони може відбутися раніше випинання її стінок, (1) де - значення критичного напруження в стержні рівне Fkp/А, Fkp - найбільше навантаження на колону, що розраховується за запропонованою методикою, - коефіцієнт Пуассона сталі, - модуль пружності сталі, - товщина стінки, - розмір поперечного перерізу колони. Дотримуючись цих робіт, залежність між напруженнями і деформаціями в бетоні для випадку простого навантаження приймається у формі закону Гука. Зразки третьої серії складалися з обойми прямокутного поперечного перерізу довжиною 900 мм із бетоном і тільки обоймою. Явище місцевої втрати стійкості має наступні властивості: збереження прямих кутів між пластинами, що утворюють конструкцію; загальні кромки пластин залишаються прямолінійними; місцева втрата стійкості поширюється на весь переріз так, що всі пластини, які складають переріз стержня випинаються одночасно та мають однакову кількість напівхвиль у поздовжньому напрямку (рис.У роботі викладені результати теоретичних і експериментальних досліджень несучої здатності сталебетонних стержнів квадратного поперечного перерізу при осьовому та позацентровому стисканні. Отримано функції, що звязують навантаження та прогини наступних розрахункових схем сталебетонних колон: шарнірно-обіперта, навантажена на торцях поздовжніми силами з рівними і в одну сторону спрямованими ексцентриситетами; жорстко затиснена внизу, шарнірно-обіперта вгорі, навантажена на верхньому торці ексцентрично-прикладеною поздовжньою силою; консольна, навантажена на вільному кінці ексцентрично-прикладеною поздовжньою силою; шарнірно-обіперта, навантажена в межах висоти ексцентрично прикладеною поздовжньою силою. Розроблено алгоритм і програму розрахунку колон з урахуванням нелінійності бетону при тривісному напруженому стані та контактній взаємодії між елементами конструкції: ядром і обоймою. У результаті показано: - бетонне ядро збільшує несучу здатність сталебетонних колон у порівнянні з пустотілими: при осьовому стисканні до 14 % у коротких колонах і до 15 % у довгих колонах; при позацентровому стисканні до 31 % у коротких колонах і до 22 % у довгих колонах; руйнівне навантаження в коротких пустотілих колонах (л=26.51) при осьовому стисканні в середньому на 13.96 % вище, ніж у довгих пустотілих колонах (л=49.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ