1. Експериментальними та теоретичними дослідженнями згинаних сталебетонних елементів із додатковою ненапруженою арматурою встановлено, що значення момента втрати експлуатаційної придатності та деформації таких елементів залежать від напруженого стану елемента перед встановленням додаткового армування. 2. Момент втрати експлуатаційної придатності згинаних сталебетонних елементів із додатковою арматурою пропонується визначати за методикою автора, яка базується на методі граничного стану за рекомендаціями СНиП 2.03.01-84* при визначених напруженнях в арматурі і бетоні на час встановлення додаткової арматури. Руйнуючий момент пропонується визначати за методикою СНиП 2.03.01-84* для приведеного перерізу з додатковою арматурою. 3. Визначення напружень, деформацій та прогинів для згинаних сталебетонних елементів із додатковою арматурою пропонується визначати враховуючи залишкові напруження до встановлення додаткової арматури та додатково набутих значень деформацій, напружень, прогинів згинаним елементом із новим армуванням і новими геометричними характеристиками. 4. Вплив тривалості навантажень на зміну напруженого стану сталебетонних згинаних елементів із додатковою арматурою для граничних часових умов можна визначити за рахунок зміни плеча пари сил при тривалому навантаженні та значень коефіцієнтів s(t), b2(t) прийнятих за СНиП 2.03.01-84* та зміни №1, або за характеристикою повзучості бетону, а при визначенні висоти стиснутої зони за квадратним рівнянням з урахуванням коефіцієнта пружності бетону (t). 5. Розроблена методика визначення залишкових напружень і деформацій при повних і часткових розвантаженнях, що дає можливість врахувати вплив рівня навантажень на момент втрати експлуатаційної придатності і деформацій згинаних елементів із додатковою арматурою. 6. Складені алгоритми визначення момента втрати експлуатаційної придатності, міцності та деформацій згинаних сталебетонних елементів із додатковою арматурою дозволяють прогнозовано проектувати кількість додаткового армування чи визначати момент втрати експлуатаційної придатності в залежності від залишкового напруженого стану згинаного елемента до встановлення додаткової арматури. 7. Порівняльний аналіз експериментальних і теоретичних величин свідчить про прийнятність запропонованої методики розрахунку міцності і момента втрати експлуатаційної придатності і прогинів згинаних елементів із додатковою арматурою. 8. Розроблені на основі теоретичних і експериментальних досліджень рекомендації по підсиленню сталебетонних згинаних елементів додатковою ненапруженою розтягнутою арматурою дозволяють визначати необхідну кількість арматури підсилення із врахуванням залишкового напруженого стану для відновлення чи збільшення міцності та жорсткості згинаних сталебетонних елементів. 9. Методики розрахунку момента втрати експлуатаційної придатності, міцності та деформацій згинаних елементів із додатковою арматурою, практично реалізовані при розробці та виконанні підсилень перекрить виробничих будинків фірми ЗАТ ЛКФ „Світоч” у м. Львові, перекриття сушильної вежі СП “ГАЛКА ЛТД” у м. Львові, балок покриття галереї вуглеподачі і хімводочистки Добротвірської ТЕС. Опубліковані праці за темою дисертації 1. Крамарчук А.П. Деформативність та міцність згинальних елементів під дією довготривалих навантажень із зміненим армуванням // Вісник НУ “Львівська політехніка”: Теорія і практика будівництва. - №441.- Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка” 2002. - С. 113-117. 2. Крамарчук А.П. Міцність згинаних елементів із додатковим армуванням // Зб. Будівельні конструкції, будівлі і споруди: Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури. - том 1,- №2003-2(39) – С. 26-30. 3. Крамарчук А.П. Вплив залишкового напруженого стану перед постановкою додаткової арматури на міцність сталебетонних згинаних елементів //Зб. Будівельні конструкції, будівлі і споруди: Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури:- . ДонДАБа 2004-(2)44, - С. 90-98. 4. Волинець М.Е., Ільницький Б.М., Форкуца А.Й., Барабаш Н.В., Крамарчук А.П., Лизак А. Підсилення перекриття виробничого корпусу фірми ЗАТ ЛКФ “Світоч” // Вісник ЛД “АУ”: Архітектура і сільськогосподарське будівництво №1.- Львів, 2000. – C. 96-99. 5. Волинець М.Е., Крамарчук А.П., Ільницький Б.М., Варський В.В., Дослідження натурних конструкцій ригелів із листовою арматурою // Сб. Конструкции гражданских зданий. – Київ: ЗНИИЭП, 2001. – C. 175-179. Анотації Крамарчук Андрій Петрович Міцність та деформації сталебетонних згинаних елементів із додатковою стержневою арматурою. – Рукопис Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01- “Будівельні конструкції, будівлі і споруди”. Національний університет “Львівська політехніка”. Міністерство освіти і науки України. – Львів – 2004. Актуальність теми обґрунтована необхідністю розробки методики розрахунку несучої здатності і прогинів згинаних елементів, які підсилюються під навантаженням додатковою ненапруженою арматурою в розтягнутій зоні, із врахуванням залишкового напруженого стану до встановлення додаткової арматури. У дисертації розглядаються теоретичні та експериментальні дослідження міцності та прогинів сталебетонних згинаних елементів в яких закріплялась додаткова ненапружена арматура в розтягнутій зоні при різних рівнях напруженого стану та величинах основної та додаткової арматури при короткочасних і тривалих навантаженнях. Встановлено, що момент втрати експлуатаційної придатності і жорсткість згинаних елементів із додатковою арматурою суттєво залежать від напруженого стану елемента перед встановленням додаткової арматури. Чим менші напруження в початковій арматурі перед встановленням додаткової, тим більший діапазон сумісної роботи основної і додаткової арматури, і ефективніше підсилення. На основі досліджень взаємодії стиснутої і розтягнутої зони при розвантаженнях розроблена методика розрахунку залишкових напружень і деформацій при повних і часткових розвантаженнях до встановлення додаткової арматури, що дає можливість визначати вплив історії навантажень на міцність і деформації елементів із додатковою арматурою. Для визначення напруженого стану згинаного елемента до встановлення додаткової арматури використана методика визначення деформацій та напружень в перерізі із тріщиною згідно зміни №1 до СНиП 2.03.01-84*. Розроблена методика розрахунку момента втрати експлуатаційної придатності, міцності та прогинів згинаних елементів із додатковою арматурою із врахуванням залишкового напруженого стану та складені алгоритми визначення момента втрати експлуатаційної придатності, міцності та прогинів в залежності від рівня навантаження та розвантаження до встановлення додаткової арматури. Подані рекомендації з оптимального підсилення згинаних елементів із врахуванням залишкового напруженого стану. Порівняльний аналіз експериментальних і теоретичних величин свідчить про прийнятність запропонованої методики розрахунку міцності та момента втрати експлуатаційної придатності і прогинів згинаних елементів із додатковою арматурою. Ключові слова: сталебетонні згинані елементи, балка, додаткова арматура, розвантаження, залишкові напруження і деформації, підсилення, міцність, розрахунок. Kramarchuk Andriy Petrovych The strength and deformations of steel-concrete bending elements with the additional bar reinforcement. – Manuscript. Ph. D. thesis in the field of technical studies; speciality 05.23.01- “Building constructions, buildings and edifices”. National University “Lviv Polytechnics”. Ministry for education and science of Ukraine. – Lviv – 2004. The actuality of the theme is caused by the necessity of of the elaboration of methods concerning the calculation of bearing capacity and bends of the bending elements, which are intensified in the tensed condition by force of the additional reinforcement in the extended zone, including the surplus tensed condition to the arrangement of the additional reinforcement. The theoretical and experimental research of the strength and bending of the steel-concrete bending elements in which the additional reinforcement was fixed in the extended zone under the conditions of the different levels of the tensed condition and the quantities of the main and the additional reinforcement upon the influence of the short-term and long-term loads, is considered in the thesis. It is determined that the strength and harshness of the bending elements with the additional reinforcement considerably depend on the tensed condition of the element prior to the arrangement of the additional reinforcement. The less is the tension in the main reinforcement before the arrangement of the additional reinforcement, the wider is the range of the mutual function of the main and the additional reinforcement, and the much effective intensification. On the basis of the conducted research of the interaction of the cramped and the extended zone during unloading, the methods of calculation of the remaining loads and deformations during complete and partial unloading until the arrangement of the additional reinforcement, which enables to indicate the impact of the loads’ history on the strength and deformations of the elements with the additional reinforcement, are elaborated. The methods of the indication of deformations and tensions in the cut with the crack in accordance with the changes for ДБН of Ukraine to СНиП 2.03.01-84* are applied in order to indicate the tensed condition of the bending element at the intermediate stages of functioning, The methods of the calculation of strength and the bends of the bending elements with the additional reinforcement including the surplus of the tensed condition are elaborated and the algorithms of the indication of the strength and bends depending on the loading and unloading criteria until the arrangement of the additional reinforcement are determined. The recommendations on the optimal intensification of the bending elements with the consideration of the remaining strength are given. The comparative analysis of the experimental and theoretical quantities confirms the acceptance of the proposed methods of calculation of strength and deformations of the bending elements with the additional reinforcement. Key notes: steel-concrete bending elements, beam, additional reinforcement, unloading, intensification, strength, deformations, surplus loads, calculation. Крамарчук Андрей Петрович Прочность и деформации сталебетонных изгибаемых элементов из дополнительной стержневой арматурой. – Рукопись Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.01 – Строительные конструкции, здания и сооружения. – Национальный университет «Львовская политехника», Львов, 2004. Содержание диссертации Введение Обоснованы актуальность, цель и задачи исследования, научная новизна и практическая ценность работы, подана ее общая характеристика. В первой главе приведен обзор ранее выполненных исследований изгибаемых элементов усиленных дополнительной ненапряженной растянутой арматурой. В ранее выполненных работах подчеркивается, что для экономичного решения усиления дополнительной растянутой арматурой и прогнозированной оценки напряженного состояния усиленного элемента необходимо учитывать остаточное напряженное состояние до усиления. Отсутствует единая методика расчета усиленных элементов с учетом остаточного напряженного состояния до усиления. Часть авторов предлагает при расчете усиления ненагруженных элементов учитывать основную и дополнительную арматуру как для приведенного сечения, а при усилении нагруженного элемента его прочность определять только по дополнительной арматуре, или приблизительно снижать уровень напряжений в дополнительной арматуре. Подчеркнуто, что отсутствуют целевые экспериментальные исследования изгибаемых элементов усиленных под нагрузкой различного уровня. В связи с этим сформулированы цель и задачи исследований изгибаемых сталебетонных элементов с дополнительной ненапряженной арматурой, установленной при нагрузке различного уровня. Во второй главе разработана программа и методика исследований прочности и деформаций изгибаемых сталебетонных элементов усиленных дополнительной ненапряженной арматурой при различных уровнях напряженного состояния, а также после полных и частичных разгрузок. Исследовали зону чистого изгиба на длине 0.66 м ненапряженных балок пролетом 2.0 м, сечением 0.12х0.24м из начальным армированием листом =2мм и =4мм и дополнительной арматурой из 12мм и 14мм. Балки загружали по методике кратковременных испытаний до уровня 0,56 Мр и 0.76 Мр выдерживали под нагрузкой 230 суток, часть балок разгружалась полностью или частично, устанавливалась дополнительная арматура, балки выдерживали под нагрузкой 240 суток и доводили до разрушения с непрерывным измерением деформаций, прогибов на всех этапах. Так же испытывались балки близнецы на кратковременное нагружение. Поданы также результаты испытаний физико-механических характеристик бетона, арматуры, усадки и ползучести бетона. В третей главе приведены теоретические исследования по определению напряженного состояния изгибаемых элементов до и после постановки дополнительной арматуры. Разработана методика определения остаточного напряженного состояния после полных и частичных разгрузок, перед постановкой дополнительной арматуры, а также методика расчета момента потери эксплуатационной пригодности, прочности и деформаций изгибаемых элементов из дополнительной ненапряженной арматурой. Для определения деформаций и напряжений в арматуре на промежуточных стадиях до постановки дополнительной арматуры использован метод определения деформаций по изменениям №1 к СНиП 2.03.01-84. В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований прочности и деформаций изгибаемых элементов из дополнительной арматурой и сравнительный анализ для проверки основных положений методик расчета прочности и деформаций поданных в третей главе. Приведены также алгоритмы расчета момента потери эксплуатационной пригодности, прочности и прогибов изгибаемых элементов из дополнительной арматурой с учетом остаточного напряженного состояния, а также рекомендации по усилению с учетом остаточного напряженного состояния до усиления. У выводах приводятся основные результаты экспериментальных и теоретических исследований и предложения по расчету прочности и прогибов изгибаемых элементов из дополнительной ненапряженной растянутой арматурой. | 