Анотація до роботи:

Кравців Л.Б. Напружено - деформований стан сталебетонних і залізобетонних елементів, що згинаються, при силових та температурних впливах. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 - будівельні конструкції, будівлі та споруди. - Українська державна академія залізничного транспорту, Харків, 2008.

У дисертації розглядаються однопрольотні і багатопрольотні (нерозрізні) балки при силових та температурних (включаючи і пожежу) впливах. Бетон представлено пористим (20…30%) вологим (~3%) трифазним середовищем (твердий несучий матеріал; сукупність рідких включень у порах; газ у порах). Сталебетонні балки армовані листовим армуванням в розтягнутій зоні і стержневим у стислій – для сприйняття від’ємних згинальних моментів. Передбачається, що поверхня балки піддається впливу температури T_f (стандартної пожежі) з боку сталевого листа (одномірний тепловий вплив), із трьох і чотирьох сторін (двовимірний тепловий вплив).

В дисертації здійснено зіставлення теоретичних і експериментальних даних, а також чисельні дослідження впливу навантаження, класу бетону, марки сталі, товщини сталевого листа, способів захисту, розташування теплового впливу на вогнестійкість та несучу здатність сталебетонних і залізобетонних балок.

1. Виконаний у дисертації огляд літератури показав, що забезпечення вогнестійкості несучих конструкцій будівель і споруд є народногосподарським завданням. Існуючі методи розрахунку вогнестійкості мають потребу в удосконалюванні і урахуванні додаткових факторів, що істотно впливають на неї.

2. Стосовно до балкових сталебетонних і залізобетонних елементів, що згинаються, отримано рішення завдання тепломасообміну з рухливою межею пароутворення. Для розрахунку температурних полів у перерізі елемента використана модель бетону як пористого вологого трифазного середовища. Рішення системи нелінійних рівнянь тепломасообміну здійснено в різницевій формі. Наведено опис роботи програми на ЕОМ, її блок - схема з прикладом розрахунку.

3. Отримано диференціальне рівняння вигнутої осі балки, яка навантажена поперечним навантаженням та підлягає температурному впливу Знайдено залежності для температурних згинальних моментів. Визначено змінні параметри деформування та .

4. У результаті рішень диференціального рівняння вигнутої осі отримані залежності, що описують напружено - деформований стан сталебетонних і залізобетонних статично визначених і статично невизначених балок при термосилових впливах. Знайдено положення небезпечних перерізів і визначені кривизни в цих перерізах. Сформульовано і записано в аналітичному вигляді умови міцності та деформування: тріщиноутворення, руйнування стислої зони бетону; текучості в сталевому листі.

5. Складено алгоритм і програма розрахунку несучої здатності та вогнестійкості однопрольотних і багатопрольотних (нерозрізних) балок на ЕОМ. У підпрограмі до основної програми використовуються температурні поля в задані моменти часу.

6. Зіставлення дослідних даних з розрахунковими показало цілком задовільні результати, що підтверджує ефективність розробленої в дисертації методики.

7. Досліджено вогнестійкість однопрольотних і нерозрізних балок залежно від: класу бетону; марки сталі; відсотка армування; виду протипожежного захисту. У результаті показано, що

- вогнестійкість однопрольотних статично визначених і статично невизначених балок зростає зі збільшенням міцності бетону;

- вогнестійкість балок, які армовані смуговою арматурою марок С235, С255, С285 незначно змінюється при розглянутих схемах температурних впливів;

- у сталебетонних елементах, що згинають, збільшення відсотка армування на 1% приводить до підвищення межі вогнестійкості на 1.15%;

- устрій протипожежного захисту значно збільшує межу вогнестійкості сталебетонних балок.

8. Вплив теплового впливу на НДС нерозрізних балок показує, що в процесі нагрівання відбувається перерозподіл зусиль між прольотними і опорними перерізами, змінюється розрахункова схема балки і її вогнестійкість.

Публікації автора:

1. Жакин И.А., Кравцив Л.Б. Математическое моделирование процессов деформирования и разрушения бетонных и сталебетонных цилиндрических колонн при пожаре // Зб. наук. пр. Серія: Технічні науки. – Луганськ: ЛНАУ, 2004. – № 40(52). – С. 97 – 105.

Особистий внесок – чисельні розрахунки, складання умов руйнування.

2. Жакін І.А., Кравців Л.Б. Деформативні та міцнісні властивості бетонних і сталебетонних ціліндричних колон при пожежі // Зб. наук. праць – Харків: УкрДАЗТ, 2004. – Вип. 57. – С. 145 – 155.

Особистий внесок – розробка залежностей, які пов’язують міцнісні та деформативні характеристики матеріалів і температури.

3. Филимонов А.П., Кравцив Л.Б. Расчет несущей способности сталебетонных плит // Зб. наук. праць – Київ: КиївЗНДІЕП, 2004. – Спец. випуск. – С. 247 – 253.

Особистий внесок – зв’язок між напруженнями та деформаціями при двовісному напруженому стані.

4. Кравцив Л.Б. Оценка прочности и жесткости сталебетонных балок при силовых и температурных воздействиях // Сб.научн.тр.-Днепропетровск, ПГАСА, 2005. – Вып. 35, ч. 1. – С. 289 – 294.

5. Кравцив Л.Б. Предельное состояние сталебетонных балок при термосиловых воздействиях // Міжвід. наук. – техн. зб. / Київ: НДІБК, 2005. – Вип. 62, т. 1 – С. 174-179.

6. Кравцив Л.Б., Черемисина Е.В. Деформативные и прочностные свойства сталебетонных балок при силовых и температурных воздействиях: Тезисы LXVI Межд. научн. - практич. конф. – Д.: ДИИТ, 2006. – С. 268.

7. Кравцив Л.Б. Моделирование процесса деформирования сталебетонных балок при нагреве // Зб. наук. пр. Серія: Технічні науки. – Луганськ: ЛНАУ, 2007. – № 71(94). – С. 100 – 105.

8. Кравцив Л.Б. Исследование напряженно-деформированного состояния нагруженных сталебетонных балок при интенсивных температурных воздействиях // Зб. наук. пр.: Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди / Рівне: НУВГП, 2007. – Вип. 15. - С. 181–186.

9. Кравцив Л.Б., Соколова Е.В. Расчет сталебетонных и железобетонных балок на силовые и температурные воздействия // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. – Белгород: БГТУ, 2007. – Ч.3. – С. 55 – 58.