Анотація до роботи:

Берестянська С.Ю. Напружено-деформований стан сталебетонних плит при силових і температурних впливах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.23.01 – будівельні конструкції, будівлі та споруди. – Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури Міністерства освіти і науки України, Харків, 2002.

Дисертація присвячена розробці математичного апарата для розрахунку напружено-деформованого стану сталебетонних плит на силові і температурні впливи.

Розроблено і експериментально обґрунтовано методику розрахунку згинальних за двома напрямками сталебетонних плит при силових і температурних впливах, в тому числі і в умовах стандартної пожежі, з урахуванням нелінійності деформування і тріщиноутворення бетону в умовах плоского напруженого стану, пластичних деформацій сталевого листа за межею пружності, податливості об’єднання листа з бетоном. Отримано повну систему рівнянь, що описує напружено-деформований стан малого елемента сталебетонної плити під дією навантаження і температури. Зроблено аналіз числових розрахунків плит з різними міцнісними та геометричними характеристиками матеріалів, різними способами температурного захисту і різними схемами температурного впливу.

1. Показано, що характер деформування і вичерпання несучої спроможності згинальних за двома напрямками сталебетонних плит, під дією навантаження і температури, у тому числі й в умовах пожежі, досліджено недостатньо.

   Розроблено методику розрахунку сталебетонних плит з урахуванням особливостей деформування сталевого листа (робота за межею пружності), і бетону (нелінійність деформування в умовах плоского напруженого стану і тріщиноутворення) під впливом навантаження і температури.

   Розроблено обчислювальний апарат розрахунку напружено-деформованого стану сталебетонних плит у вигляді програми Tens.pas реалізованої в середовищі Borland Paskal 7.0. Як чисельний метод рішення даної задачі використовується метод скінчених різниць.

   Розроблено методику визначення межі вогнестійкості сталебетонних плит у залежності від схем температурного впливу, яка заснована на представленні бетону як трифазного середовища, що дозволяє розрахувати температурно-вологісне поле, визначити рухливу границю паротворення, оцінити внутрішньопоровий тиск, установити час t, за який плита втрачає несучу спроможність.

   Проведено числові дослідження напружено-деформованого стану сталебетонних плит з різними геометричними, міцнісними характеристиками матеріалів, різними способами температурного захисту і різних схем температурного впливу, що показали:

   для розглянутих класів важкого бетону зі збільшенням міцності бетону на стиск межа вогнестійкості плит збільшується;

   зі збільшенням повітряного зазору між сталевим листом і бетоном до 0,5 см межа вогнестійкості сталебетонних плит збільшується від 4% до 25% в залежності від постійного навантаження. При повітряному зазорі 0,5 см і більш межа вогнестійкості падає;

   в усіх випадках при впливі вогню з боку сталевого листа втрата несучої спроможності виникала через досягнення в сталевому листі границі текучості;

   пристрій захисного шару з цементно-стружкових плит (h=0,02 м), мінераловатних плит (h=0,10 м), легкого бетону (h=0,03 м), дозволяє довести межу вогнестійкості сталебетон-них плит при навантаженні 10 кН/м² до І ступеня; асбоцементних плит (h=0,05 м), мінераловатних плит (h=0,04 м) – до ІІ ступеня.

   6. При дії стандартної пожежі з боку бетону межа вогнестійкості сталебетонних плит задовольняє вимогам які пред’являються до перекрить І ступеня і конструкція не має потреби в протипожежному захисті.

   7. При дії стандартної пожежі по обидва боки, межа вогнестійкості і напружено-деформований стан сталебетонних плит незначно зменшується в порівнянні з плитами, що підігріваються знизу.

   8. Вартість 1 м² сталебетонної плити з захистом у середньому на 20% нижче вартості залізобетонної плити.

Публікації автора:

1. Чихладзе Э.Д., Берестянская С.Ю. Напряженно-деформированное состояние элемента сталебетонной плиты при силовых и температурных воздействиях // Будівельні конструкції. Зб. наук. праць. - Київ: НДІБК, 1999. - Вип. 50. - С.259-263.

   Особистий внесок – Отримані залежності для визначення напружень в елементі сталебетонної плити при дії навантаження і температури.

   2. Берестянская С.Ю. Влияние повышенных и высоких температур на деформирование бетона при плоском напряженном состоянии // Зб. наук. праць “Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди”. – Рівне: РДТУ, 1999. – Вип.3. – С. 93-97.

   3. Огнестойкость бетонных и сталебетонных конструкций / Чихладзе Э.Д., Жакин А.И., Веревичева М.А., Берестянская С.Ю., Колесниченко И.Н. - Харків: ХарДАЗТ, 2000.- Вип.40. - 97с.

   Особистий внесок – Зроблено аналіз впливу температури на діаграму s-e бетону. Зроблено виведення рівнянь термопружності для сталебетонної плити (п.п.1.4.3, 4.1).

   4. Веревічева М.А., Берестянська С.Ю. Тепломасообмін у бетонній плиті // Зб. наук. праць. - Харків: ХарДАЗТ, 2001. – Вип. 45. – С. 124-127.

   Особистий внесок – Проведено чисельний розрахунок температурно-вологісних полів в перерізі сталебетонної плити.

   5. Чихладзе Е.Д., Берестянська С.Ю. Розрахунок сталебетонних плит на силові та температурні впливи // Зб. наук. праць. - Харків: ХарДАЗТ, 2000. – Вип. 42. – С. 96-100.

   Особистий внесок – Отримана розрахункова система рівнянь елемента сталебетонної плити з урахуванням температурних впливів.

   6. Веревічева М.А., Берестянська С.Ю. Плоска задача тепломасообміну у бетонній плиті // Вісник ДонДАБА. – 2001. - Вип. – 5(30). – С. 138-140.

   Особистий внесок – Проведено чисельний розрахунок рухомої границі паротворення.

   7. Веревічева М.А., Берестянська С.Ю. Напружено-деформований стан сталебетонних плит при силових і температурних впливах // Науково-технічний журнал по результатах роботи 63-ої наук.-техн. конф. “Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті”. – Харків: ХарДАЗТ. – 2001. – Спец. вип. 5. – С. 91.

   Особистий внесок – Запропоновано систему рівнянь тепломасообміну.

   8. Чихладзе Э.Д., Веревичева М.А., Берестянская С.Ю. Напряженно-деформированное состояние сталебетонных плит при силовых и температурных воздействиях // Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. - Киев: Техника, 2002. - Вып. 39 - С. 98-104.

   Особистий внесок – Виконано аналіз результатів розрахунків сталебетонних плит при дії навантаження і температури.