Обстеження й посилення кам"яних будівель на базі чисельного моделювання несучих систем - Автореферат

Конструктивні рішення і характеристики міцності несучих конструкцій цих будівель часто не відповідають вимогам чинних норм будівництва в сейсмічних районах. Для сучасних каркасно-камяних будівель, конструктивні рішення яких рекомендуються для будівництва в сейсмічних районах, відсутня методика розрахунку з використанням програмних засобів, заснованих на методі скінченних елементів (МСЕ). Необхідність у подібних рішеннях виникає при втраті експлуатаційної придатності будівель внаслідок впливу зовнішніх факторів, при розширенні функціональних потреб будівель старої забудови, при збільшенні поверховості, при капітальному ремонті і т.д. На сьогодні питання оцінки технічного стану конструкцій і будівлі в цілому залишається до кінця не вирішеним, оскільки відсутня методика розрахункової оцінки технічного стану будівель, виконаних з камяних матеріалів за результатами розрахунку МСЕ. Дослідження теоретичного і прикладного характеру виконані відповідно до тем НДР Міністерства освіти і науки України «Принципи проектування та експлуатації будівель в складних геологічних умовах з забезпеченням їх безпеки та енергозбереження» № державної реєстрації 0198 U 005857; «Забезпечення надійності територій і споруд, що реконструюються, в умовах недоліку вхідної інформації» № державної реєстрації 0102 U 005494; «Розробка методики аналізу несучої здатності і посилення будівель з камяними стінами в складних інженерно-геологічних і експлуатаційних умовах на основі моделювання програмним комплексом «ЛІРА» та методики теплотехнічного проектування при реконструкції цивільних будівель з урахуванням енергозбереження» № державної реєстрації 0104 U 003266; «Методики чисельного аналізу несучих систем будинків у сейсмічних районах» № державної реєстрації 0107 U 000773.У першому розділі проведений аналіз робіт з досліджень міцності та деформацій камяної кладки, у тому числі з урахуванням посилення, особливостям поводження будівель зі стінами із кладки при складному НДС, оцінці несучої здатності конструкцій існуючих будівель при технічному обстеженні, сучасним програмним комплексам для розрахунку несучих систем будівель. Сучасні уявлення про НДС камяної кладки, у тому числі з урахуванням посилення, при різних видах навантаження повязані в першу чергу з роботами професорів Л.И. Виконано аналіз робіт вчених по оцінці технічного стану і підвищенню сейсмостійкості будівель зі стінами з камяної кладки, а саме Н.Ю. Вивчено праці по використанню сучасних програмних комплексів для оцінки НДС несучих систем будівель; серед них слід зазначити роботи А.А. Було досліджено різні види дій, вплив властивостей каменю та розчину на несучу здатність камяних конструкцій, розроблені різні способи посилення кладки.Будівля була випробувана на вплив ступневих осідань основи з розташуванням уступів поперек. Нами були проведені дві серії розрахунків, результати яких були зіставлені з результатами натурних випробувань. Модель основи Вінклера дає досить точні результати розрахунку осаду основи і тиску під підошвою фундаменту за умови, що: - тиск під підошвою фундаменту не перевищує розрахункового опору ґрунту основи; На підставі опублікованих результатів випробувань зразків кладки були створені чисельні моделі, деформаційні властивості яких відповідають фізичним прототипам. Як результати розрахунків оцінювали напруги в елементах, моделюючих кладку при руйнуючому значенні навантаження для моделі без посилення, а по ступеню їхнього зниження - ефективність способу посилення.Виконано аналіз впливу на зусилля в елементах, що моделюють простінок, способу сполучення елементів стін і перекриттів і урахування послідовності зведення будівлі. Оцінювали вплив жорсткості вузла і ексцентриситету опорної реакції елементів перекриттів при передачі навантаження на стіни. Отримані результати показали, що найбільш адекватною є модель, у якій елементи, що моделюють перекриття, зєднують із елементами стін за допомогою абсолютно жорстких стрижнів. Виконані роботи показали високу ефективність моделювання просторової несучої системи будівлі з подальшою її верифікацією із даними спостережень. В іншому випадку при провадженні робіт по статичному випробуванню плити перекриття були отримані графіки теоретичних і фактичних прогинів, які мали однаковий характер, що свідчить про відповідність розглянутої моделі та схеми її навантаження випробовуваної конструкції.На сьогодні відсутня методика оцінки несучої здатності камяних конструкцій за результатами розрахунку просторових моделей МСЕ на поширених програмних засобах у випадку складного напруженого стану. Розроблено методику розрахунково-аналітичної оцінки несучої здатності кладки по розрахункових сполученнях навантажень скінченоелементного розрахунку, що дозволяє оперативно виявити найнебезпечніші ділянки стін будівлі. Перерізи в цих зонах необхідно перевіряти за допомогою розробленої методики оцінки несучої здатності по реакціях у вузлах СЕ, що повністю відповідає діючим нормам по проектуванню камяних конструкцій. Якщо несуча здатність визначається

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ