Анотація до роботи:

Канюк Василь Миколайович. Міцність залізобетонних згинаних елементів, завантажених в межах висоти перерізу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – Будівельні конструкції, будівлі та споруди. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2001

У дисертації розглядаються експериментальні та теоретичні дослідження залізобетонних згинаних елементів завантажених в межах висоти перерізу.

Розроблено інженерний розрахунок згинаних залізобетонних елементів, завантажених в межах висоти перерізу, що враховує міцність бетону, вплив поперечної та поздовжньої арматур, а також наявність нормальних тріщин. Подано пропозиції до конструктивного армування на ділянках локального навантаження.

Запропоновано математичний алгоритм та реалізована програма розрахунку міцності на ЕОМ за методом скінченних елементів з врахуванням реальних діаграм s-e бетону та арматури. За результатами розрахунку проаналызовано напружено-деформований стан елементів, завантажених в межах висоти перерізу, на різних стадіях їх роботи.

Виконано порівняння результатів експериментальних та теоретичних досліджень, що підтвердило високу точність запропонованих методів розрахунків.

1. Розроблено методику розрахунку міцності залізобетонних згинаних елементів без поперечного і з поперечним армуванням, навантажених в межах висоти поперечного перерізу, яка базується на експериментальних дослідженнях та враховує міцність бетону, вплив поздовжньої і поперечної арматури та наявність нормальних тріщин на ділянці локального завантаження.

2. За критерій міцності при розрахунку похилих перерізів залізобетонних елементів без поперечного армування, завантажених в межах висоти перерізу, приймається умова .

3. Міцність похилих перерізів залізобетонних згинаних елементів без поперечного армування, завантажених в межах висоти перерізу, визначається міцністю бетону в межах ділянки навантаження та з боків від неї і впливом нормальних тріщин. Одержані значення граничної поперечної сили не повинні перевищувати значення поперечної сили, яка сприймається бетоном згинаного елемента, завантаженого через верхню грань, що визначається за умовою п.3.32 СНиП 2.03.01-84.

4. Міцність згинаних залізобетонних елементів з поперечною арматурою, завантажених в межах висоти перерізу, забезпечується поперечною арматурою, площа якої визначається за величиною локального навантаження з врахуванням міцності бетону, площі робочої арматури, визначеної з умови міцності похилого перерізу та наявності моментних тріщин і розміщується на ділянці навантаження a=2h_s + b_c.

5. Прийнята методика розрахунку згинаних елементів, завантажених в межах висоти перерізу, з врахуванням розвитку нормальних тріщин, дає можливість раціонально розмістити поперечну арматуру на ділянках завантаження по довжині

елемента.

6. Крок поперечних стержнів на ділянці локального навантаження в межах висоти поперечного перерізу s_v приймають відповідно до розрахунку та з дотриманням конструктивних вимог ( s_v0,5h_s та менше від значення, вказаного в п.5.27 СНиП 2.03.01 – 84), що забезпечить надійність роботи конструкції.

7. Запропонований математичний алгоритм та реалізована програма розрахунку на ЕОМ за методом скінченних елементів з врахуванням реальних діаграм деформування - матеріалів відповідає роботі реального залізобетонного згинаного елемента, завантаженого в межах висоти поперечного перерізу і дає змогу оцінити міцність та напружено-деформований стан таких елементів на різних стадіях їх роботи.

8. Значення поперечної сили, що сприймається поздовжньою арматурою (нагельний ефект) в одній площині зрізу для балок, завантажених в межах висоти перерізу всередині прольоту, при величині прольоту зрізу а=2,5h₀ та h_s/h₀=0,44 становить 15% від повної їх несучої здатності і може бути визначене за об’ємом епюри нормальних напружень бетону s_y на рівні центра ваги робочої арматури, одночасно робоча поздовжня арматура розподіляє зусилля розтягу по довжині балки, сповільнює розвиток тріщин, що збільшує силу зачеплення між її берегами та забезпечує передачу навантаження на бетон з боків консолі.

9. Залізобетонні згинані елементи без поперечного армування на відрив руйнується внаслідок утворення тріщин відривання, які розвиваються від верхньої грані ділянки завантаження до поздовжньої робочої арматури під кутом 45, що визначає довжину ділянки додаткового армування.

10. Практичне застосування методики розрахунку згинаних елементів, завантажених в межах висоти поперечного перерізу, знайшло відображення в розрахунках кесонних перекрить плавального басейну і спортивного комплексу санаторію “Кришталевий палац” в м.Трускавці та розрахунку вузлів кріплень підвісного обладнання і елементів покриття Західно-Українського аграрно-гуртового ринку “Зоряний” по вул. Джорджа Вашингтона в м. Львові.

Запропонована методика розрахунку елементів перекрить дала загалом економію поперечної арматури 8-10% порівняно з діючою методикою СНиП 2.03.01–84, а при розрахунку вузлів кріплень та елементів покриттів ринку економічний ефект становив 12,5 тис. грн.

Опубліковані праці за темою дисертації

1. Оныськив Б.Н., Канюк В.Н. Влияние продольной рабочей арматуры в изгибаемых элементах при работе на отрыв//Резервы прогресса в архитектуре и строительстве // Вестник : ЛПИ. – 1988. – № 223. –С. 78 –80.

2. Оныськив Б.Н., Канюк В.Н. Несущая способность железобетонных изгибаемых элементов, нагруженных в пределах высоти сечения// Строительные конструкции. – Киев: НИИСК.–1993. – № 45 – 46. – С.64-66.

3. Канюк В.М. Вплив поперечної арматури на міцність залізобетонних балкових елементів при роботі на відрив//Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. – Рівне: РДТУ. –1999 . – № 3.-С136-140.

4. Ониськів Б.М., Канюк В.М. Напружено-деформований стан бетону на ділянках відриву при роботі залізобетонних балок, завантажених у межах висоти перерізу //Архітектура і сільськогосподарське будівництво. –Львів: ЛДАУ. –2000. –№ 1. – С.170-175.

5. Ониськів Б.М., Канюк В.М. Робота поздовжньої арматури на ділянці прикладання зосередженого навантаження в межах висоти перерізу// Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. – Рівне: РДТУ. –2000. – № 5. – С221–226.

6. Канюк В.М. Напружено-деформований стан залізобетонних балкових елементів, завантажених у межах висоти перерізу // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. – Рівне: РДТУ. – 2001 . – № 6. – С167-172.

7. Клименко Ф., Ніщенко І., Барабаш В., Шмиг Р., Ониськів Б., Канюк В. Застосування методу скінчених елементів при моделюванні роботи згинаних залізобетонних елементів з врахуванням реальних діаграм деформування матеріалів//Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Аграрна освіта і наука на початку третього тисячоліття”-том ІІ.-Львів: ЛДАУ.- 2001.-С367-374.

Aнотації