Залізобетонні оболонки покриття з поверхнею нової форми - Автореферат

Серед них найбільше розповсюдження отримали оболонки додатної гаусової кривини, популярність яких пояснюється вдалим впливом форми оболонки на розподіл зусиль по поверхні покриття, що забезпечує економію матеріалу. Оболонки, що використовуються в практиці проектування та будівництва, традиційно обмежуються поверхнями другого ступеню. Використання кривих, які описуються рівняннями більш високого ступеня, дозволяє створювати поверхні, які характеризуються кривиною, що значно змінюється. отримані результати теоретичних досліджень напружено-деформованого стану залізобетонної оболонки ФПЛБ при симетричному та несиметричному навантаженнях в порівнянні з оболонкою - еталоном; Проведений аналіз свідчить про те, що найбільше розповсюдження в практиці будівництва отримали оболонки додатної гаусової кривини, статичні умови роботи яких дозволяють створювати покриття більш економічні, ніж покриття у вигляді оболонок інших форм чи у вигляді плоскосних конструкцій.Дослідження напружено-деформованого стану оболонки ФПЛБ методом математичного моделювання показали, що ця поверхня має відмінну від оболонки еталона (еліптичного параболоїда) деформовану схему. До того ж, як і очикувалось, форма її поверхні забезпечує більш рівномірний розподіл нормальних напружень і напружень зсуву, та зниження величин моментів згину в при контурній частині покриття у порівнянні з відомою поверхнею еліптичного параболоїда. Експериментальні дослідження моделей оболонок двох типів: еліптичного параболоїда і поверхні ФПЛБ, показали, що при рівних умовах: розмірах у плані, товщині оболонки, фізико-механічних властивостях матеріалу, стріли підйому, засобах та методах навантаження, граничних умовах-модель ФПЛБ витримує в 1.3 разу більше навантаження за рахунок особливостей кривини поверхні. У випадку необхідності виготовлення поля оболонки з важкого бетону, має наявність резерв міцності матеріалу, що дозволяє зменшити товщину поля оболонки за рахунок її перерозподілу в найбільш напружені місця. Тому ця поверхня рекомендується в якості покриття для будівель та споруд громадського та промислового призначення з розмірами у плані понад 36 м.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ.

Досліджена залізобетонна оболонка, побудована за поверхнею нової геометричної форми, що утворена плоско-паралельним переносом пружної лінії балки (ФПЛБ). Нова поверхня характеризується значно змінною кривиною, максимальне значення якої спостерігається у центрі оболонки. По мірі наближення до опорного контуру кривина зменшується, наближаючись до нульових значень. Це приводить до значних змін в характері розподілу зусиль .

Дослідження напружено-деформованого стану оболонки ФПЛБ методом математичного моделювання показали, що ця поверхня має відмінну від оболонки еталона ( еліптичного параболоїда) деформовану схему. До того ж, як і очикувалось, форма її поверхні забезпечує більш рівномірний розподіл нормальних напружень і напружень зсуву, та зниження величин моментів згину в при контурній частині покриття у порівнянні з відомою поверхнею еліптичного параболоїда. Це означає, що нова поверхня більш економічна.

По ступеню використання міцностних характеристик матеріалу, з якого вона виготовляється та забезпечення загальної жорсткості конструкції, нова оболонка є більш ефективною, ніж оболонка - еталон. Залізобетонна оболонка ФПЛБ натуральних розмірів ( 36?36 м ), при рівних переміщеннях центра поля витримує навантаження у 1.2 раз більше, ніж еліптичний параболоїд. До того ж навантаження, які приводять до появи допустимих граничних прогинів, відрізняються у 1.8 разів.

Експериментальні дослідження моделей оболонок двох типів: еліптичного параболоїда і поверхні ФПЛБ, показали, що при рівних умовах: розмірах у плані, товщині оболонки, фізико-механічних властивостях матеріалу, стріли підйому, засобах та методах навантаження, граничних умовах -модель ФПЛБ витримує в 1.3 разу більше навантаження за рахунок особливостей кривини поверхні.

Дані особливості дозволили рекомендувати при проектуванні покриття розміром 36 36 м легкий бетон класу не нижче за В20 з щільністю =1400 кг/м3 і =1800 кг/м3 для виготовлення поля гладкої монолітної оболонки товщиною 6 см , що дає змогу зменшити власну вагу покриття та підвищити його теплоізоляційні властивості. У випадку необхідності виготовлення поля оболонки з важкого бетону, має наявність резерв міцності матеріалу, що дозволяє зменшити товщину поля оболонки за рахунок її перерозподілу в найбільш напружені місця. При використанні важкого бетону класу В30 достатня товщина поля складає 3 см і тільки у кутовій частини поля потрібно її збільшення до 6 см. Найбільш ефективне використання матеріалу оболонки ФПЛБ простежується для покриттів прогоном 72-72 м. Тому ця поверхня рекомендується в якості покриття для будівель та споруд громадського та промислового призначення з розмірами у плані понад 36 м. еліптичний параболоїд залізобетонної оболонка

Основний зміст дисертації опублікований в наступних роботах

1. Циганенко Л.А. Аналіз нових форм оболонок додатної гаусової кривини // Современные технологии машиностроения. Прогрессивные методики преподавания в вузе: Тематический сборник научных статей Сумы: Сумской государственный университет,1997.-Вып.1.- С.133-136.

2. Братущак Т.В., Циганенко Л.А. Методи оптимізації конструкції оболонок Проблеми теорії та практики залізобетону.-Полтава: Полтавський державний технічний університет,1997.- С.62-64.

3. Циганенко Л.А. Нові форми геометрії просторових покрить // Вісник Сумського сільськогосподарського інституту, 1997.-№1.- С.101-103.

4. Циганенко Л.А., Братущак Т.В. Моделювання оболонок просторових покрить // Вісник Сумського державного аграрного університету, 1998.- №2.- С.136-138.

5. Циганенко Л.А., Циганенко Г.М. Оболонки додатної гаусової кривини з використанням теплоізоляційного матеріалу // Вісник Сумського державного аграрного університету,1998.- С. 60.

6. Фомица Л.Н., Цыганенко Л.А. К вопросу совершенствования геометрической формы оболочки покрытий // Вісник Сумського державного університету, 1998.- №2(10).- С.129-133.

7. Циганенко Л.А. Анализ железобетонной оболочки новой формы // Будівельні конструкції .-1999.- С.250-254.

8. Цыганенко Л.А., Цыганенко Г.М. Создание новых более экономически выгодных пространственных оболочек // Тезисы докладов международной конференции “ Ресурсо-и энергосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций.”.-Белгород: Изд. БЕЛГТАСМ,1995.- С.99.

9. Цыганенко Л.А. Поиск новых форм оболочек покрытий // Материалы научно-технической конференции “ Автоматизация подготовки и производства изделий в машиностроении”.- Сумы: Сумской государственный университет, 1996.- С.57-58.

10. Цыганенко Л.А., Братущак Т.В. Характеристики оболочки и их влияние на внутренние усилия // Материалы конференции “ Инженерные проблемы современного бетона и железобетона”. - Минск ,1997.- С.217-220.