Анотація до роботи:

Калмиков Юрій Юрійович. Об’ємний напружено-деформований стан стрижньових залізобетонних елементів в умовах однократного нагріву до +150С. –Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – Будівельні конструкції, будівлі та споруди. – Донбаська державна академія будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, Макіївка, 2004.

Робота присвячена розвитку методів розрахунку напружено-деформованого стану залізобетонних елементів конструкцій на впливи температурних і волгісних градієнтів і навантаження з урахуванням об'ємного напруженого стану.

Виконано експериментальні дослідження впливу розмірів і умов висихання зразків на міцнісні і деформаційні характеристики бетону при осьовому стисканні, у тому числі в умовах нагрівання до 150С, а також дані про зміну міцнісних і деформаційних властивостей бетону по об’єму великорозмірних зразків з різними умовами висихання. Виконано експериментальні дослідження особливостей ортотропного деформування бетону в умовах рівномірного (гідростатичного) та нерівномірного тривісного стискання, у тому числі в умовах нагрівання до +150С.

Отримано результати чисельних досліджень об’ємного НДС залізобетонних елементів стосовно до стрижневих конструкцій промислових будівель, а також до елементів конструкцій залізобетонних інженерних споруджень.

У результаті проведених експериментально-теоретичних досліджень виконаний розвиток методики розрахунку елементів залізобетонних конструкцій на силові і неоднорідні температурно-вологісні впливи з урахуванням неоднорідного об'ємного напруженого стану.

1. Отримано експериментальні дані про вплив розмірів і умов висихання зразків на міцнісні і деформаційні характеристики бетону при осьовому стисненні, у тому числі в умовах нагрівання до +150С, а також дані про зміну міцнісних і деформаційних властивостей бетону по об’єму крупнорозмірних зразків з різними умовами висихання. Результати дослідження свідчать, що у вільно висихаючих зразках-призмах значення міцності на стиснення і початковий модуль пружності бетону у внутрішніх об’ємах конструкцій можуть відповідно на 43% і 39% перевищувати значення міцності в крайових зонах, у частково гідроізольованих зразках відповідно на 17% і 15%.

2. Розроблено методику випробувань і отримані експериментальні дані про особливості ортотропного деформування бетону в умовах трьохосьового рівномірного (гідростатичного) і нерівномірного стиснення, у тому числі в умовах нагрівання до +150С. Результати дослідження свідчать про те, що при гідростатичному об'ємному стиску бетон працює практично пружно. При навантаженні компонентами девіатора напружень виявляється істотна нелінійність деформування, зв'язана з додатковим стискальністю і розущільненням структури бетону. Показано, що модулі поздовжніх деформацій змінюються відповідно процесам спрямованого розвитку мікроруйнувань у структурі бетону і з достатнім ступенем точності описуються фізичними співвідношеннями ортотропної моделі бетону, розробленої В.І. Корсуном.

3. Виконано тестування розроблених методів розрахунку залізобетонних елементів з використанням даних натурних досліджень стовпів фундаментів МБЛЗ СП “Метален” у частині збільшень деформацій і дійсних полів температури в умовах нерівномірного нагрівання.

4. Виконано розрахунки температурно-вологісних полів у перерізах елементів залізобетонних конструкцій різних розмірів, досліджені закономірності формування і зміни вихідного об'ємного НДС конструкцій при впливах підвищених температур до +150С. Результати розрахунків свідчать, що розподіл вологості бетону по об’єму залізобетонних елементів є неоднорідним і істотно залежить від розмірів конструкції.

5. Розроблено алгоритм і програму розрахункового визначення НДС залізобетонних елементів з неоднорідними по об’єму властивостями в досить широкому діапазоні короткочасних і тривалих впливів об'ємних навантажень і температурно-вологісних градієнтів.

6. Отримано результати чисельних досліджень НДС залізобетонних елементів стосовно до стрижневих конструкцій промислових будівель, а також до елементів конструкцій залізобетонних інженерних споруд – димової труби, градирень, захисної оболонки АЕС. Встановлено основні значимі фактори, що визначають напружено-деформований стан цих споруд, сформульовані рекомендації щодо їх врахування в розрахунках.

Результати роботи використані при оцінці НДС оболонок витяжних башт градирень № 1 і №2 Зуївської ТЕС, залізобетонної оболонки димової труби Н=250м Курахівської ТЕС, залізобетонних конструкцій стовпчастих фундаментів МБЛЗ СП “Метален” (м. Єнакієве) з урахуванням дійсних умов їх експлуатації на етапі розробки технічних рішень на ремонт і посилення.