Введение к работе
Важнейшим направлением .научно-технического прогресса в. строительстве является разработка новых и совершенствование существующих типов несущих конструкций и методов их расчета. Повышение прочности и снижение материалоемкости конструкций - актуальная задача современного строительства.
Перспективным видом конструкций являйся грубобетонные, выполненные из стальных труб, заполненных бетоном.
При заключении' бетона в стальную трубу создается новый тип несущей конструкции - композитный элемент, который наилучшим образом работает при осевом сжатии, однако сохраняет достагоч-нуо эффективность и при силовых воздействиях другого рода.
Сравнение технико-экономических показателей металлических.железобетонных и трубобетонных колонн показывает, что экономия стали при трубобегонном исполнении конструкций по сравнению с металлическим составляет до 55.6 X. Ыасса трубобетсаных колонн по сравнении с железобетонными уменьшается на 83 Z.
Такая конструкция обладает многими положительными качествами, приобретенными в результате взаимного благоприятного влияния бетонного ядра и стальной оболочки.
Основные из них - высокая прочность вследствие работы бетонного ядра в условиях объемного сжатия; повышенная жесткость вследствие увеличения приведенного модуля упругости элемента за счет модуля упругости металла оболочки;высокая пластичность в предельном состоянии, исключавшая опасность внезапного разрушения конструкции, а также равноустойчивость благодаря осевой симметрии поперечного сечения. Исследованиями установлено, что вместо ожидаемой усадки происходят набухание бетсиа а трубе, что создает благоприятные условия для его работы.Использование цилиндрических стержней в сооружениях, подверженных ветровым нагрузкам, позволяет снизить их за счет улучшения аэродинамических свойств. В агрессивных и других подобных неблагоприятных условиях с успехом может применяться трубобетон, в котором бе-гон защищен стальной трубой.
Главными причинами малого распространения этих весьма эффективных конструкций являются нерешенные проблемы технологии, сонструктивных форм, а также отсутствие надежной теории расчета, что объясняется .. недостаточностью исследований в этой об-
- 2 -ласти, хотя прочность данных конструкций изучается ухе на протяжении последних 50 лет. Теоретический и экспериментальный исследованиям прочности трубобетона посвяцены работы: В.А.Рос-еовского, А. А.Гвоздева, Р. С. Салжаровского, Л.К-Лукши, В.В.Дег-тярэва, Л.И.Сторскенко, О.Н.Альпернной, А.Б.Квядараса и других.
Цель работы:
- Создание непротиворечивого метода расчета^ трубобетонных элементов на прочность с разработкой предложений по конструктивним решениям для автодорожных мостов.
Автор защищает:
Метод расчета прочности трубобетона на центральное сжатие;
Результаты численного анализа влияния геометрических и механических характеристик элемента ва его прочность;
Методику расчета-трубобетона на анецентрэнное сжатие;
- Конструктивные решения пролетных строений и опор ыостов.
Научная новизна:
Предложена обобщенная модель и метод расчета прочности трубобегонных элементов в предельной состоянии, объясняйте все частные случаи работы элементов с различными механсгеометричэс-кими параметрами и способами приложения нагрузки;
Выявлены закономерности влияния прочности стали и бетона, а также относительной толщины оболочки на НДС элемента;
Найдено единое значениеоптимальЕОГо механогеометрического параметра jig Ry / Rb, определящее максиыальнув несущуп способность элемента;
Предлакены некоторые решения мостовых конструкций с использованием трубобетонннс элементов.
Практическое значение работы:
- Разработанная обобщенная методика расчета несущей способ
ности трубобетонных элементов при центральном и внецентреЕНом
сжатии в предельном состоянии реализована в программе на языке
FDRTRAN-77.
Апробации работы:
Основные положення диссертационной работы докладывались на ежегодных научно-методических конференциях ШЛИ в 1991-1993 годах.
Публикации:
Основное содержание диссертации опубликовано в 2х печатных работах.
Структура и обьем работы:
Диссертация состоит из введения, 4х глав, общих выводов и списка литературы из $2 наименований. Работа наложена на 116 страницах машинописного текста, иллюстрирована .36 рисунками и содержит 1f таблиц.
