1. Аналітично встановлений зв'язок між параметрами напружено-деформованого стану штангової арматури, що навантажуеться, і параметрами напружено-деформованого стану частин тріснутої конструкції цегельних стін і склепіннів,що з'єднуються, з якого випливає, що: нормальні напруги в штанговій арматурі і дотичні напруження в шарі, що клеїть, у місці закріплення міняються за законом показової функції з негативним аргументом; необхідна глибина закладення штангової арматури в масив залежить від твердості штангової арматури, модуля зсуву матеріалу шару, що клеїть, товщини цього шару і діаметру штанги; при натязі штангової арматури тріщини між окремими частинами конструкції закриваються, а ці частини виявляються зтиснутими; штангова арматура в склепіннях із регулярною структурою тріщин сприймає зсуви, що виникають між окремими шарами структури; опорна деталь штанги працює як тонка кільцева плита, навантажена розподіленим навантаженням із вільним зовнішнім краєм і затиснена по внутрішньому краю. 2. Чисельно досліджений вплив штангового армування на відновлення жорсткісних сткостных параметрів цегельних стін із тріщинами, із якого робиться висновок, що: стягування тріснутих стін будинку і всього будинку в цілому за допомогою штангового армування лише частково відновлює вихідну міцність стін і будинку; вплив штангового армування на відновлення вихідної міцності стін будинку значною мірою залежить від розташування тріщин по фасаду і від довжини тріщин; оцінити вплив діаметра, довжини й кількості штанг на зміну відносної твердості стін із тріщинами при різних умовах обпирання на фундамент можна за допомогою графіків, побудованих у роботі з результатів чисельних розрахунків, виконаних за допомогою програмного комплексу SCAD, в основу якого закладений метод кінцевих елементів. 3. Вплив штангового армування на роботу склепінь, що мають регулярну структуру тріщин, залежить від співвідношення товщини окремого шару до прогону; тому запропонована наступна класифікація покрівель штреку з тріщинами: покрівля з тонкими шарами (a/L 1/30); покрівля із шарами середньої товщини (1/30 < a/L < 1/10); покрівля з товстими шарами (a/L 1/10). 4. Механічна дія штангової арматури на покрівлю полягає в утворенні конуса стиску між двома кінцями штанги за рахунок ущільнення шарів покрівлі між собою, що приводить до збільшення сили тертя між шарами і, отже, до стабілізації всього склепіння. 5. Радіальні і тангенціальні сили, що діють на штангу, пов'язані між собою, тому що відносні переміщення шарів, призводять до збільшення подовжньої сили, що діє в штанговій арматурі. У свою чергу, збільшення подовжньої сили збільшує опір пересуванню шарів у поперечному напрямку. 6. Несуча здатність склепіння покрівлі з регулярною структурою тріщин, посилена штанговим армуванням, зростає в порівнянні з несучою здатністю склепіння покрівлі без штангового армування в такий спосіб: для покрівлі з товстими шарами в 3 рази; для покрівлі із шарами середньої товщини в 3,6 рази; для покрівлі з тонкими шарами в 4,4 рази. 7. Переміщення склепіння покрівлі зі штанговим армуванням у момент обвалення зростає порівнянні з аналогічним переміщенням склепіння без штанг таким чином: для покрівлі з товстими шарами в 1,8 рази; для покрівлі із шарами середньої товщини в 2,4 рази; для покрівлі з тонкими шарами в 4,2 рази. 8. Штангове армування призводить до зміни місць розшарування окремих шарів склепіння штреку. При штанговому армуванні розшарування спостерігається в глибині, у верхній частині анкерованих шарів, без штанг – у кутах між покрівлею й стінками, і в нижній частині склепіння. 9. Руйнування склепіння покрівлі з розвинутою структурою тріщин відбувається послідовно, воно супроводжується розшаруванням і обваленням окремих шарів покрівлі. Руйнування склепіння покрівлі з розвинутою структурою тріщин, посиленого штанговим армуванням, відбувається миттєво через вичерпання несучої здатності всього склепіння або від зрізу в місці стику склепіння зі стінкою. 10. Розрахункова схема покрівлі штреку з розвинутою структурою тріщин, посиленої штанговим армуванням, змінюється в часі: спочатку - це складена балка, стягнута штангами в поперечному напрямку; потім склепіння, близьке до кругового, працююче за арковою схемою, і армоване штангами в похилих поперечних перерізах. 11. Чисельний експеримент, проведений за допомогою програми DEM, для вивчення роботи склепіння покрівлі штреку з розвинутою структурою тріщин і посиленого штанговим армуванням, підтвердив можливості використання програм, заснованих на методі дискретних елементів, для аналізу роботи й руйнування подібних типів конструкцій. 12. Параметри штангової арматури при зміцненні склепіння штреків із розвинутою структурою тріщин повинні проектуватися в середній частині прогону на основі роботи складеної балки. Параметри кутових штанг визначаються з умови міцності на зрушення в опорних зонах склепіння. 13. Оптимальне проектування посилення склепінь штанговим армуванням складається в підборі таких параметрів штанг, при яких відбувається одночасне руйнування склепіння в конику й п'ятах. 14. Результати дисертаційної роботи впроваджені під час проектування підсилення склепіння вугільних штреків у розрізі Схід – 221 шахті Ваннянь, у Китайській Народний Республіці. |