Анотація до роботи:

Дмитренко А.О. Напружено-деформований стан похилих перерізів залізобетонних елементів, що згинаються. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – будівельні конструкції, будівлі та споруди. – Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, Полтава, 2007.

Дисертація присвячена дослідженню напружено-деформованого стану похилих перерізів у стадіях появи, розкриття похилих тріщин, а також міцності похилих перерізів залізобетонних елементів, що згинаються. На основі експериментально-теоретичних досліджень запропоновано методику визначення зусилля виникнення похилих тріщин з урахуванням поздовжнього армування, вдосконалено методику ширини їх розкриття з уточненням визначення зусилля в хомутах. Розроблено методику визначення міцності похилих перерізів залізобетонних елементів, що згинаються, на основі триблокової моделі елемента у стані граничної рівноваги, з урахуванням даних про дійсні фізико-механічні властивості матеріалів.

За результатами виконаної роботи зроблено наступні висновки та рекомендації:

1. Проведені експериментальні дослідження свідчать, що при завантаженні залізобетонних балок зосередженими силами визначаючим параметром при виникненні похилої тріщини та руйнуванні є відстань від опори до місця прикладання навантаження (проліт зрізу). Довжина прольоту зрізу суттєво впливає на характер тріщиноутворення, форму руйнування та несучу здатність експериментальних зразків. При довжині прольоту зрізу 2,5h₀ несуча здатність залізобетонних балок без поперечної арматури в 1,6-1,8 рази більша від нормативної; зі збільшенням прольоту зрізу до 3,5h₀ – розбіжність із нормами зростає до 2 разів. При цьому руйнування балки відбувається майже відразу після виникнення похилої тріщини внаслідок зрізу бетону стиснутої зони по напрямку розвитку похилої тріщини. Поперечна сила, яку сприймає поздовжня арматура Q_s (нагельний ефект), становить до 20% поперечної сили, що діє в перерізі елементів, які мають поперечне армування (серії БК-4, БК-5). Для елементів без поперечної арматури (серії БК-0) Q_s становить (0,07–0,1)Q^e, що в 2-3 рази менше ніж для елементів, армованих хомутами. Нагельний ефект має місце при рівні завантаження, близького до руйнівного (0,8–1,0)Q^e. При меншому рівні навантаження нагельний ефект майже відсутній і не може впливати на утворення похилих тріщин.

2. Запропоновано вдосконалений інженерний метод розрахунку міцності похилих перерізів на дію поперечної сили на основі розгляду дійсного напружено-деформованого стану похилого перерізу, який є більш точним порівняно із нормами. Запропонована методика враховує реальний напружено-деформований стан стиснутого бетону над вершиною похилої тріщини, нагельне зусилля в поздовжній арматурі, сили зчеплення по берегах похилої тріщини, зусилля в поперечній арматурі.

3. Запропоновано формулу для визначення нагельного зусилля в поздовжній арматурі Q_s .

4. На основі експериментальних даних, у тому числі різних авторів, отримана формула визначення поперечної сили, що відповідає виникненню похилих тріщин із урахуванням поздовжнього армування, яка є подальшим удосконаленням існуючого методу розрахунку. Запропоновано при визначенні ширини розкриття похилих тріщин у місці перетину з поперечною арматурою уточнений метод визначення напруження в поперечній арматурі, що в свою чергу приведе до уточнення розрахунку ширини розкриття похилих тріщин.

5. Запропоновані методи розрахунку дозволяють точніше врахувати напружено-деформований стан похилого перерізу й дозволяють визначати міцність та тріщиностійкість, забезпечивши цим більшу надійність роботи конструкцій; рекомендуються для використання в інженерних розрахунках.

6. Достовірність теоретичних розробок, що пропонуються, підтверджуються порівняльним аналізом експериментальних результатів автора та інших дослідників із результатами розрахунків. Коефіцієнти варіації відношення теоретичного до експериментального значень при визначенні міцності похилих перерізів, зусилля утворення похилих тріщин становлять відповідно 0,118 і 0,150.

Публікації автора:

1. Дмитренко А.О. Експериментальне дослідження залізобетонних балок по похилому перерізу // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво). – Полтава: ПДТУ, 2000. – Вип. 6, ч. 2. – С. 87-90.

2. Дмитренко А.О. Визначення зусилля утворення похилих тріщин у залізобетонних елементах, що згинаються // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво). – Полтава: Полт.НТУ, 2006. – Вип. 17. – С. 102-104.

3. Дмитренко А.О. Визначення нагельного зусилля в поздовжній арматурі в місці перетину похилою тріщиною // Збірник наукових праць „Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди”.– Рівне: НУВГП, 2006. – Вип. 14. – С. 170-174.

4. Дмитренко А.О. Визначення зусилля в стиснутому бетоні над вершиною похилої тріщини з урахуванням низхідної гілки діаграми _b–_b // Міжвідомчий науково-технічний збірник наукових праць (будівництво) / Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій Мінбуду України. – Вип. 65. – К.: НДІБК, 2006. – С. 36-41.

5. Дмитренко А.О. Особливості роботи поздовжньої арматури в місці перетину з похилою тріщиною на основі експериментальних даних випробувань залізобетонних балок // Міжвідомчий науково-технічний збірник наукових праць (будівництво) / Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій Мінбуду України. – Вип. 65. – К.: НДІБК, 2006. – С. 42-47.